Отзыв ведущей организации (1103927)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

"УТВЕРЖДАЮ" И.О. директора Федерального государственного бюджетного учреж и Института теоретнНф~рй-и'Й~~и „иментальной ои Ц ук, ОТЗЫВ ведущей организации о диссертации Якова Александровича Литвина "Моделирование спонтанного формирования гомохирального мира в иизкоконцентрированиых растворах трифторацетилнрованных аминоспиртов", представленной на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук по специальности 03.01.02 — "Биофизика" Проблема образования хирально чистых биополимеров является одной из фундаментальных проблем биологии и биофизики и частью общей проблемы образования биологических структур из добиологических соединений древней Земли. Теоретически проблема была исследована академиком В.И.

Гольданским и соавторами, которые в своей модели пришли к выводу, названному "хиральной катастрофой". Последняя означает невозможность сборки гомохиральных полимеров макроскопической длины (начиная от 10 мономеров) в системе, допускающей саморепликацию полимеров с ошибками, если ее энантиомерный состав существенно отличается гомохирального, а энергия энантоселективности мала. В диссертационной работе Я.А. Литвина исследовалось структур ообразование в системах, имеющих ряд черт, характерных для биологических систем такого рода. Полученные результаты для гетерохиральных и рацемических систем позволяют по-новому взглянуть на обозначенные выше проблемы и, в частности, демонстрируют сценарии структурообразования, которые, возможно, привели к преодолению хиральной катастрофы и в случае (до)биологических систем, — а потому результаты являются актуальными в данной области.

В исследованных системах трифторацетилированных аминоспиртов, в которых самособираются супрамолекулярные квазиодномерные образования, т. н. "струны", автору удалось впервые установить, что самые тонкие из струн являются молекулярно тонкими, и что в некоторых из рассмотренных систем гомохиральные струны образуются в рацемических либо слабо отклонившихся от рацемических растворах. При этом автором теоретически показано, что в модели Гольданского и сотрудников хиральная катастрофа наступает уже в первом поколении спонтанно синтезирующихся молекул, до стадии репликации, поэтому полученный результат экспериментально обосновывает отсутствие хиральной катастрофы в ряде.

систем. Это и некоторые другие результаты составляет научную новизну и значимость в контексте вопроса о происхождении биологических полимеров из небиологической материи в условиях древней Земли. Практическая значимость работы состоит в возможности использования представленных результатов при создании наноструктурированных гетерогенных материалов, таких как гели, аэрогели и нанокомпозиты.

Достоверность полученных результатов обеспечена использованием ряда широко известных экспериментальных и численных методов, а также, в отдельных случаях, нескольких различных методов, дающих согласованные результаты. Все теоретические расчеты основываются на хорошо известных моделях, в основном расширяя их на специальные случаи, специфические для струн. Диссертационная работа представлена на 121 странице, содержит введение, 3 главы, результаты и выводы и список литературы из 180 наименований. Во введении кратко обосновывается актуальность исследования образования гомохиральных квазиодномерных агрегатов в биомиметических системах, указываются цель работы, научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту.

Первая глава традиционно посвящена обзору литературы, который проводится здесь в нескольких частях. В первой части даются основные сведения касательно проблемы формирования хирально чистого биологического мира, а также описывается ряд подходов к решению подпроблем, с ней связанных. Особое внимание в этой части уделено гипотезе Вестера-Ульбрихта о причинно-следственной связи слабого взаимодействия и гомохиральности биомолекул, а также биохимическим подходам и результатам, которые в первую очередь решают вопросы о синтезе строительных блоков для биомакромолекул и преобладании молекул одной хиральности, но не проблему гомохиральной полимеризации.

Механизмы разделения энантиомеров и усиления хирального избытка, а также существующие локальные "факторы преимущества" (способствующие локальному нарушению зеркальной симметрии) описываются более поверхностно — как пишет автор, в силу обширности темы и потому, что "даже попытка их систематического описания вышла бы далеко за рамки данной работы". Вторая часть обзора литературы посвящена непосредственно циклу работ В.И. Гольданского и соавторов. Здесь, в частности, описываются допущения и ограничения модели, поскольку одной из задач диссертационной работы является обоснование соответствия исследуемых объектов ~"струн" в растворах ТФААС) модели Гольданского.

Обсуждаются также вероятные несоответствия модели экспериментальным данным (формально, предсказание хиральной катастрофы не противоречит наблюдаемому пастеров скому спонтанному расщеплению, так как во втором случае речь идет о трехмерных кристаллах с небольшим аспектным отношением), что является важной отправной точкой поиска подходящих модельных систем. В третьей части обзора приводятся некоторые важные характеристики низкомолекулярных гелаторов — указывается роль хиральности, дипольного момента молекул, а также диполь-дипольного и дисперсионных взаимодействия. Далее в четвертой части приводятся подробные характеристики конкретных гелаторов — ТФААС вЂ” и образующихся из них структур в растворах (струн). Последним посвящен обширный цикл работ, посвященных в основном структурообразованию в гомохиральных растворах.

Далее в главе 2 приводится список использованных методов. Все методики хорошо известны, а основные методологические находки описываются в последующей главе. Некоторые детали, однако, могут заслуживать внимания специалистов в области: в частности, предварительный нагрев образца перед забором и переносом в кювету для измерения — эта особенность, вероятно, не подчеркнута в работе в достаточной степени. Глава 3, в которой описываются и обсуждаются основные результаты и работа, проделанная для их получения, разбита на 10 подразделов. Из них первые 5 носят подготовительный характер, а главный вывод, следующий из них— кооперативный характер взаимодействий, которые приводят к образованию струн.

В частности, подраздел 3.1 посвящен нуклеациям, однако наиболее существенный для финальных выводов результат здесь — нелинейное поведение концентрационных порогов струнообразования в смесях нескольких ТФААС (гораздо меньшая необходимая суммарная концентрация в смеси ТФААС по сравнению с раствором одного ТФААС) — свидетельствующее о кооперативности взаимодействий, приводящих к образованию струн. В подразделе 3.2 рассматривается состав дисперсной фазы растворов ТФААС, некоторые особенности ее компонент и обнаруженный при моделировании спиральный порядок (здесь стоит отметить, что автор не касается вопроса воспроизводимости результата, что является методологическим упущением).

В подразделе 3.3 описываются некоторые новые данные относительно свойств струн (дихроичность, спиральность струн в циклогексане), обсуждается влияние растворителя на структурообразование и подготавливается обсуждение роли спирализации (скручивания струн меньшего диаметра в более толстые струны) в формировании струн. Подраздел 3.4 касается оценок скорости роста струны, на основе которых делаются выводы о возможной значимости подобных механизмов структурообразования для самосборки биологических структур из добиологического субстрата.

Именно, принимая во внимание возможную роль структурообразования в каплях, указанную профессором В.А. Твердисловом, сравниваются оценки времени высыхания капель и времени образования струн на их масштабе (последнее оказывается много меньше). Наконец, в подразделе 3.5 описывается ряд данных, касающихся структур разных масштабов (моделирование взаимодействий пар молекул, рентгеновское малоугловое рассеяние на объектах масштаба 1-10 нм, струны и спирализация на масштабах -50 нм и более).

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации