The Resonant Recognition Model of Macromolecular Bioactivity: Theory and Applications

فرآیندهای بیولوژیکی در هر موجود زنده مبتنی بر برهمکنش‌های انتخابی بین مولکول‌های زیستی خاص است. در بیشتر موارد، این فعل و انفعالات شامل پروتئین‌ها و هدایت آن‌ها می‌شود، که رسانای اصلی هر فرآیند زندگی در ارگانیسم هستند. ماهیت فیزیکی این فعل و انفعالات هنوز به خوبی شناخته نشده است. این کتاب یک رویکرد کاملاً جدید برای تجزیه و تحلیل بیومولکولی در برهمکنش‌ها، به ویژه برهمکنش‌های پروتئین-پروتئین و پروتئین-DNA را ارائه می‌کند، بر اساس این فرض که این برهمکنش‌ها ماهیت الکترومغناطیسی دارند. این رویکرد جدید اساس مدل تشخیص تشدید (RRM) است که در 15 سال گذشته توسعه یافته است. تناوب‌های خاصی در توزیع انرژی‌های الکترون‌های جابجا شده در امتداد یک مولکول پروتئین برای عملکرد بیولوژیکی پروتئین، یعنی تعامل با هدف آن، حیاتی هستند. اگر رسانایی پروتئین معرفی می شد، بارهایی که از طریق ستون فقرات پروتئین حرکت می کنند ممکن است تابش الکترومغناطیسی یا جذب با ویژگی های طیفی مربوط به توزیع انرژی در طول پروتئین ایجاد کنند. RRM قادر به محاسبه این ویژگی های طیفی است، که ما فرض کردیم در محدوده نور مادون قرمز و مرئی است. این ویژگی‌ها با ویژگی‌های فرکانس به‌دست‌آمده آزمایشی برای برخی فرآیندهای بیولوژیکی ناشی از نور تأیید شدند.

Biological processes in any living organism are based on selective interactions be­ tween particular biomolecules. In most cases, these interactions involve and are driven by proteins, which are the main conductors of any life process within the organism. The physical nature of these interactions is still not well known. This book presents an entirely new approach to analysis of biomolecular in­ teractions, in particular protein-protein and protein-DNA interactions, based on the assumption that these interactions are electromagnetic in nature. This new ap­ proach is the basis of the Resonant Recognition Model (RRM), which was devel­ oped over the last 15 years. Certain periodicities within the distribution of energies of delocalised electrons along a protein molecule are crucial to the protein's biological function, i.e. inter­ action with its target. If protein conductivity were introduced, then charges mov­ ing through the protein backbone might produce electromagnetic irradiation or ab­ sorption with spectral characteristics corresponding to energy distribution along the protein. The RRM is capable of calculating these spectral characteristics, which we hypothesized would be in the range of the infrared and visible light. These characteristics were confirmed with frequency characteristics obtained ex­ perimentally for certain light-induced biological processes.