Периодические последовательности реакций

Поиск в метаболической сети периодических последовательностей реакций можно представить в виде двух этапов. Сначала, в соответствии в принципом связности, выявляются кратчайшие цепочки реакций, соединяющие функционально аналогичные метаболиты. Если последние обозначить одинаково буквами, то в общем виде эти цепочки могут быть записаны следующим образом:

A₁ ↔B₁↔ C₁¼®Z₁ ↔A₂

Затем необходимо отобрать те из них, конечные соединения которых, согласно принципу соответствия, испытывают сходные превращения, образуя последовательности реакций следующего вида:

A₀ ↔B₀ ↔C₀¼®Z₀ ↔A₁ ↔B₁↔C₁¼®Z₁ ↔A₂ ↔B₂ ↔C₂¼®Z₂

Очевидно, что такие последовательности имеют периодическую структуру, которая выражается в повторяемости функционально аналогичных соединений через интервалы, содержащие одинаковое число реакций. Поскольку характер превращений во всех интервалах одинаков, то налоги в смежных интервалах будут отличаться друг от друга одинаковым изменением в строении молекул. Очевидно, что это отличие состоит в прибавлении к молекулам аналогов или удалении из них одинаковых звеньев, то есть функциональные аналоги в линейных периодических последовательностях будут гомологами. Крайние из низших гомологов таких последовательностей не содержат звеньев гомологической разности и могут рассматриваться в качестве их начальных соединений. Если принять, что цифровые индексы в приведенной выше последовательности обозначают число звеньев гомологической разности, то в качестве начального соединения этой последовательности следует рассматривать соединение А₀.

Простейшими примерами периодических последовательностей могут служить последовательности синтеза и распада линейных жирных кислот [106, 161, 219, 291]. Повторяющийся интервал этих последовательностей состоит из четырех реакций. В качестве гомологической разности выступает этиленовое звено (-СН₂ -СН₂ -). Начальным соединением является ацетил-КоА.

Симметрия периодических последовательностей подходит под определение одномерной симметрии подобия. Понятие симметрии подобия широко используется при описании различных объектов с периодическим строением решеток кристаллов, бордюров, мозаик, листовых спиралей и т.д. [74 с. 127].