Oamenii de știință din bioinformatică calculează numărul de acizi grași teoretic posibili cu ajutorul secvenței Fibonacci

Ușor ca aromă și cu o mare valoare nutritivă: uleiul vegetal galben deschis presat din semințe de floarea-soarelui are o gamă largă de utilizări și este extrem de sănătos, deoarece conține o proporție mare de acizi grași nesaturați. Aceștia sunt acizi grași cu lanțuri de hidrocarburi care conțin una sau mai multe legături duble. „Deoarece aceste legături duble pot apărea în locuri diferite ale moleculei, există acizi grași cu aceeași lungime a lanțului, dar cu o structură diferită”, explică Prof. Stefan Schuster de la Universitatea Friedrich Schiller Jena (Germania). Munca profesorului de bioinformatică și a echipei sale este condusă de întrebarea dacă și cum poate fi calculat numărul total de formule structurale ale acizilor grași cu o lungime de lanț dată, astfel încât să poată utiliza această cantitate pentru procesele analitice.

diversi

Eforturile cercetătorilor Universității Jena au dus recent la o descoperire interesantă. Ei au reușit să demonstreze nu numai că numărul de acizi grași naturali cu lungime crescută a lanțului poate fi prezis într-un mod elegant, dar în revista Scientific Reports, ei arată, de asemenea, că acest număr este în conformitate cu binecunoscuta secvență Fibonacci. . În această secvență, numită după matematicianul italian Fibonacci (în jurul anilor 1170 - 1240), fiecare număr este suma celor două numere anterioare: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 etc. "În cazul acizilor grași, acest lucru înseamnă că numărul structurilor posibile ale acizilor grași crește cu un factor de aproximativ 1.618. Cu fiecare atom de carbon suplimentar", explică Schuster. Cu cât lanțul este mai lung, cu atât secvența se apropie de acest factor. În timp ce o singură structură este posibilă pentru lungimile lanțului cu unul sau doi atomi de carbon, atunci când există trei sau mai mulți atomi de carbon, acest număr crește la doi, trei, cinci etc. „Șase atomi ne oferă deja opt posibilități, cu șapte atomi de carbon există 13 structuri posibile și așa mai departe”.

Factorul 1.618. descrie un raport care este cunoscut sub numele de „Media de Aur” (numită și Raportul de Aur sau Secțiunea de Aur) și poate fi observat în natură, dar și în artă. Poate fi găsit, de exemplu, în capodopere arhitecturale, precum vechea primărie din Leipzig, dar și în flori, cochilii de melc și chiar în corpul uman. Dacă proporțiile părților clădirilor, plantelor sau corpurilor sunt într-un raport de 1.618 între ele, ochiul uman experimentează acest lucru ca fiind deosebit de echilibrat și „armonios”.

„Frunzele multor plante sau semințele de floarea-soarelui sunt de asemenea aranjate conform acestei reguli”, spune prof. Severin Sasso de la Institutul de Botanică Generală și Fiziologie a Plantelor de la Universitatea din Jena. Profesorul asistent pentru botanica moleculară este unul dintre autorii publicației recente, alături de candidatul la doctorat Maximilian Fichtner. "Este interesant faptul că substanțele specifice conținute în floarea-soarelui - acizii grași - respectă acest principiu." Cu toate acestea, uleiul de floarea-soarelui nu conține nicidecum toți acizii grași posibili. Se compune în principal din acizi grași cu o lungime a lanțului de 16 sau 18 atomi de carbon. Potrivit calculelor făcute de cercetătorii bioinformatici din Jena, ar putea exista puțin sub 1000 de variante de acizi grași cu o lungime a lanțului de 16 atomi sau peste 2500 de variante pentru cei cu 18 atomi. „Corelații similare apar și în anumite clase de aminoacizi”, adaugă Maximilian Fichtner.

Descoperirile referitoare la secvența Fibonacci în acizi grași pot fi aplicate mai presus de toate în domeniul lipidomicii - analiza cuprinzătoare a tuturor grăsimilor dintr-o celulă sau un organism. „O cunoaștere exactă a substanțelor care pot apărea teoretic este esențială pentru această lucrare”, notează Prof. Schuster. Lipidomica este utilizată pentru a studia procesele metabolice și interacțiunile cu alte substanțe celulare în care sunt implicate grăsimile și elementele lor constitutive.