[論文レビュー] Genetic Code as a Harmonic System

Miloje M. Rakočević|ArXiv.org|Oct 24, 2006

RNA and protein synthesis mechanisms参考文献 22被引用数 10

ひとこと要約

本論文は、アミノ酸側鎖の原子構成における正確な数的関係を通じて、遺伝子コドンが調和的システムとして機能すると提唱する。ガウスの算術アルゴリズムを用いて、G+V=11、P+I=21、および91までの一連のパターンが明らかにされ、20種すべてのアミノ酸にわたる一貫した調和的構造は、遺伝子コドンが初期から完全に形成されていたという仮説を支持し、生命の起源に包括的かつ一貫性のある枠組みを提供する。

ABSTRACT

In a certain way, this paper presents the continuation of the previous one which discussed the harmonic structure of the genetic code (Rakocevic, 2004). Several new harmonic structures presented in this paper, through specific unity and coherence, together with the previously presented (Rakocevic, 2004), show that it makes sense to understand genetic code as a set of several different harmonic structures. Thereby, the harmonicity itself represents a specific unity and coherence of physico-chemical properties of amino acid molecules and the number of atoms and/or nucleons in the molecules themselves (in the form of typical balances). A specific Gauss' arithmetical algorithm has the central position among all these structures and it corresponds to the patterns of the number of atoms within the side chains of amino acid molecules in the following sense: G+V = 11; P+I = 21; S+T+L+A+G = 31; D+E+M+C+P = 41; K+R+Q+N+V = 61; F+Y+W+H+I = 71; (L+M+Q+W) + (A+C+N+H) = 81; (S+D+K+F) + (T+E+R+Y) = 91; (F+L+M+S+P) = (T+A+Y+H+I) = (Q+N+K+D+V) = (E+C+W+R+G) = 51. Bearing in mind all these regularities it make sense to talk about genetic code as a harmonic system. On the other hand, such an order provides new evidence supporting the hypothesis established in the previous paper (Rakocevic, 2004) that genetic code has been complete from the very beginning and as such was the condition for the origin and evolution of life.

研究の動機と目的

• 遺伝子コドンに原子構成に基づく潜在的な調和的構造が存在するかを調査すること。
• アミノ酸側鎖内の原子数が一貫した数的パターンに従うかを検討すること。
• このような調和が、遺伝子コドンが初期から完全に形成されていたことを示唆するかを検証すること。
• アミノ酸の物理化学的性質とその分子構造内の数的バランスを統合すること。

提案手法

• ガウスの算術的アルゴリズムを用いて、アミノ酸側鎖内の原子数の合計を分析する。
• 同じ総原子数を持つアミノ酸をグループ化する（例：G+V=11、P+I=21）。
• 31、41、51、61、71、81、91といった繰り返し現れる数的パターンを、さまざまなアミノ酸の組み合わせから同定する。
• これらの数的グループ化をマッピングすることで、遺伝子コドン全体にわたる構造的・数的整合性を示す。
• 11の表と10の図を用いて、調和的関係と原子バランスを可視化する。
• Rakocevic (2004) の先行研究を基盤とし、新しいパターンと統合的原則を用いて調和的モデルを拡張する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 アミノ酸側鎖の原子構成は、遺伝子コドン全体にわたって一貫した数的パターンに従うか？
• RQ2 ガウスの算術的アルゴリズムは、アミノ酸側鎖内の原子数分布を説明できるか？
• RQ3 観察された数的グループ化（例：11、21、31、…、91）は、遺伝子コドンのより深い調和的組織を反映しているか？
• RQ4 この調和的構造は、遺伝子コドンが生命の発祥当初から完全に形成されていたという考えを支持するか？
• RQ5 この調和的枠組みにおいて、アミノ酸の物理化学的性質とその原子番号バランスの相関関係はいかなるものか？

主な発見

• グリシンとバリンの側鎖内の原子数の合計は11であり、最初の調和的ペアを形成する。
• プロリンとイソロイシンの合計原子数は21であり、第二の調和的グループを確立する。
• セリン、スレオニン、ロイシン、アラニン、グリシンの原子数合計は31であり、第三の調和的グループを形成する。
• アスパラギン酸、グルタミン酸、メチオニン、システイン、プロリンの合計原子数は41であり、第四の調和的パターンを確認する。
• リジン、アルギニン、グルタミン、アスパラギン、バリンの合計原子数は61であり、第五の調和的グループを形成する。
• ロイシン＋メチオニン＋グルタミン＋トリプトファン、アラニン＋システイン＋アスパラギン＋ヒスチジン、セリン＋アスパラギン酸＋リジン＋フェニルアラニン、およびスレオニン＋グルタミン酸＋アルギニン＋チロシンという複数のトリオがすべて51原子を共有しており、高い数的対称性を示している。