Отзыв на автореферат д.б.н. И.А. Воробьева (Молекулярно-механическая модель динамики микротрубочки)

отзыв на автореферат диссертации Захарова Павла Николаевича «Молекулярно-механическая модель динамики микротрубочки», представленной на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 03.01.02 — Биофизика. Работа П.Н. Захарова посвящена актуальной и важной теме — моделированию динамической нестабильности микротрубочек, Микротрубочки являются важным компонентом цито скелета клеток, и их динамическая нестабильность играет существенную роль во многих процессах жизнедеятельности — от деления клеток до их подвижности и прикрепления к субстрату.

Динамическая нестабильность микротруб очки — это явление «самопроизвольного» переключения между фазами роста (полимеризации) и укорочения ~деполимеризации) отдельно взятой микротрубочки без изменения внешних условий. Спонтанный переход от роста к деполимеризации в литературе принято называть «катастрофой», обратный переход — «спасением».

Явление динамической нестабильности было открыто в 1984 году, и существует немало моделей, пытающихся описать этот процесс, однако многие аспекты этого феномена остаются не до конца изученными. В частности, непонятен молекулярный механизм возникновения катастрофы, которому, предположительно, предшествует так называемое «старение» вЂ” увеличение вероятности испытать катастрофу по мере роста микротрубочки. Исследованию этих процессов главным образом и посвящена работа диссертанта. Задачи, которые решались в работе: 1. Создание новой молекулярно-механической модели м икр отрубочки на основе алгоритма броуновской динамики.

2. Калибровка параметров модели, отвечающих за взаимодействия между субъединицамимономерами, на основе данных о скоросте роста и укорочения исследуемой структуры. 3. Верификация модели с использованием экспериментальных данных, описывшс~щих микротрубочку. 4. Анализ вариантов механизма «старения», предложенных в литературе. 5. Исследование с помощью созданной модели и кинетической схемы молекулярных механизмов, вызывающих катастрофы и «старение» микротрубочки. В работе были получены следующие существенно новые научные результаты: Было показано, что с помощью метода бр оуново кой динамики можно непротиворечиво описать основные экспериментальные свойства микротрубочки.

Следует отметить, что данного результата не удавалось достичь с помощью других моделей, использующих псевдо-динамические или кинетические методы. Были проанализированы существующие гипотезы механизма «старения» микротрубочки: появление неисправимых дефектов в решетке микротрубочки и непрерывное увеличение «заостренности» конца микротрубочки в процессе роста. Было показано, что предположение о появлении неисправимых дефектов не является необходимым для возникновения феномена «старения».

Далее, был предложен вероятностный молекулярный механизм возникновения катастрофы — образование 10 и более отгибающихся протофиламентов на конце растущей микротрубочки как критический параметр, приводящий к катастрофе. При исследовании модели было обнаружено увеличение частоты появления критического количества отгибающихся протоф илам енто в по мере роста микротрубочки, и было показано, что такие изменения могуг описать феномен «старения» микротрубочки. Научные положения, представленные в диссертации П.Н. Захарова, основаны на тщательном анализе достаточного объема экспериментальных данных. Использование широко принятых научных методов моделирования и статистического анализа данных обеспечивает достоверность полученных результатов.

Выводы отражают суть проведенной работы, а ее содержание полностью отражено в опубликованных статьях, включая публикацию первым автором в журнале с высоким импакт-фактором (В1орЬуз1са! 3оигпа1), входящем в список журналов ВАК. Актуальность, научная новизна, личный вклад автора и выводы не вызывают сомнения. и ис ж ения ченых степеней» ве ж енного постановлением и авительства РФ от 24 сентяб я 2013 го а за № 842 и е ъявляемым к иссе та ям на соискание ченой степени кан и ата изико-математических на к а ее авто заел живает и ис ж ения искомой ченой степени по спе иальности 03.01.02 — Био изика.

Зав. Лабораторией НИИ Физико-химической биологии им, А.Н. Белозерского Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова» доктор биологических наук, профессор И.А. Воробьев Контактная информация: 119991, г.Москва, Ленинские горы 1 Тел.

+7 495 939-20-84 Электронная почта чогоЬ®та11.деиеЬеелпзи.ги Подпись И.А. Воробьева удостоверяю М.П. Дата: б~ ~~у~~~ Д,Яд Ученый секретарь НИИ ФХБ МГУ им. М.В. Ломоносова д.ф.-м.н, 4 '1 ( 3 Г Фетисова Заключение. иссе та ионная абота П.Н. Заха ова «Мелек ля но-механическая мо ель инамики мик от бочки» полностью соответств ет к ите ням пп. 9-14 «Положения о по я ке .