Структура вируса и его взаимодействие с клетками впервые рассматривается с позиции теории систем. Дано обоснование отнесения вируса к сложной системе и живому организму. Естественный процесс взаимодействия между сложными системами, стоящими по иерархии выше вируса, производится через обмен информацией, заложенной в их коде. Предсказан общий механизм взаимодействия между живыми сложными системами, путем обмена системами, стоящими на более низкой иерархии. На основе законов теории систем обоснована закономерность изменения не только организмов и клеток, но и вирусов при их взаимодействиях и мутациях.
Тhe structure of the virus and its interaction with cells is considered for the first time from the point of view of systems theory. The rationale for attributing the virus to a complex system and a living organism is given. The natural process of interaction between complex systems that are higher in the hierarchy than the virus is performed through the exchange of information embedded in their code. The General mechanism of interaction between living complex systems is predicted, by exchanging systems that stand on a lower hierarchy. Based on the laws of systems theory, the regularity of changes not only in organisms and cells, but also in viruses during their interactions and mutations is proved.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Системология
С точки зрения теории систем вирус COVID-19, как и все вирусы, является сложной системой и имеет все ее признаки: наличие элементов и подсистем, внутренние связи между элементами и подсистемами, иерархию внутренних подсистем, поведение. Вирус в иерархии более сложных систем, с которыми он взаимодействует, является элементом. Обмен элементами (вирусами) является взаимодействием между более сложными системами, такими как внешний мир, внешние системы и клетка организма. Других средств взаимодействия с внешними системами и получения информации у клетки нет. Вирус является физическим механизмом передачи информации. Реакция клетки, поведение системы более высокой иерархии, чем вирус, на полученную информацию приводит к изменению, приспособлению или отторжению. Встраивание кода вируса в код клетки, является актом получения информации клеткой. Поведение клетки как сложной системы и ее реакция на информацию, содержащуюся в вирусе, может быть не просто с положительной или отрицательной обратной связью. Передача информации приводит к изменению в системе и элементе. Через эти взаимодействия происходит адаптация сложных систем к окружающей среде. При взаимодействии не соматических клеток с вирусом, информация полученная от вируса в виде кода продолжает копироваться в следующих поколениях, а следы этих взаимодействий мы находим в геноме не только человека.
В системе организм-клетка-вирус, последние являются элементами, передающими информацию от клетки к клетке или от другого организма к клетке. В системе более низкой иерархии, такой как, клетка-вирус-белковая цепочка, последняя является элементом, передающим информацию от вируса к вирусу. Таким образом, в соответствии с теорией систем взаимодействие между системами происходит с использованием элементов более низкой иерархии. Всеобщность законов системологии и возможность применения теории систем к предсказанию поведения еще не изученных систем позволяет предсказать, что живые организмы на молекулярном уровне взаимодействуют между собой посредством систем более низкой иерархии, которыми по отношению к ним являются, в частности, вирусы.
Передача и получение информации в соответствии с законами системологии [8] предполагает копирование (зеркалирование) от передающей системы к принимающей системе передаваемой информации. Так как информация является копией системы или элемента более низкой иерархии, то сам процесс передачи вносит изменения в принимающую систему. Эти функции выполняют, в том числе, и вирусы передачей и копированием части кода одной системы в код другой системы. Изменения в коде другой системы естественны и это фундаментальное свойство самого факта передачи информации.
Тhe structure of the virus and its interaction with cells is considered for the first time from the point of view of systems theory. The rationale for attributing the virus to a complex system and a living organism is given. The natural process of interaction between complex systems that are higher in the hierarchy than the virus is performed through the exchange of information embedded in their code. The General mechanism of interaction between living complex systems is predicted, by exchanging systems that stand on a lower hierarchy. Based on the laws of systems theory, the regularity of changes not only in organisms and cells, but also in viruses during their interactions and mutations is proved.
Список литературы
- Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. – М.: Наука, 1978.– 25 c.
- Жданов В.М. Эволюция вирусов. – М.: Медицина, 1990. – 376 c.
- Марков А.В. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня:
неожиданные открытия и новые вопросы. – М.: Астрель: CORPUS, 2010. – 528 c. - Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. – М.: Наука, 1968. –
C. 8-12. - Свердлов Е.Д. Ретровирусные регуляторы экспрессии генов в геноме человека как
возможные факторы его эволюции // Биоорганическая химия. – 1999. – № 25. – С. 821-827. - Старцев В.В. Понятия и определения систем, подсистем и их элементов //
Сложные системы. – 2018. – № 1 (26). – С. 60-68. - Мустафин Р.Н. Гипотеза происхождения вирусов от транспозонов //
Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. – 2018. – № 4. – С. 182-187. - Флейшман Б.С. Теория потенциальной эффективности сложных систем. – М.:
Сов. Радио, 1971. – 224 с. - Ashley J, Cordy B, Lucia D, Fradkin LG, Budnik V, Thomson T: Retrovirus-like Gag
Protein Arc1 Binds RNA and Traffics across Synaptic Boutons // Cell. – 2018. – No. 172 (1-2). – P.
262-274. - Erez Z., Steinberger-Levy I., Shamir M. et al. Communication between viruses guides
lysis–lysogeny decisions // Nature. – 2017. – No. 541. – P. 488-493. - Holland L.A., Kaelin E.A., Maqsood R., Estifanos B., Wu L.I., Varsani A., Halden
R.U., Hogue B.G., Scotch M., Lim E. An 81 nucleotide deletion in SARS-CoV-2 ORF7a identified
from sentinel surveillance in Arizona (Jan-Mar 2020) // Journal of Virology. –2020. – No. JVI.00711- - – P. 20.
- Koonin E.V., Senkevich T.G., Dolja V.V. The ancient Virus World and evolution of
cells // Biology Direct. – 2006. – No. 1. – P. 29. - Morris R.M., Cain K.R., Hvorecny K.L. et al. Lysogenic host–virus interactions in
SAR11 marine bacteria // Natural Microbiology. – 2020. – No. 5. – P. 1011-1015. - Pastuzyn E.D, Day C.E, Kearns R.B, Kyrke-Smith M, Taibi A.V, McCormick J, Yoder
N, Belnap D.M, Erlendsson S, Morado D.R et al: The Neuronal Gene Arc Encodes a Repurposed
Retrotransposon Gag Protein that Mediates Intercellular RNA Transfer // Cell. – 2018. – No. 172 (1-
2). – P. 275-288.
- Buslenko N.P. Modelirovanie slozhnykh system [Modeling of complex systems]. M.: Nauka, 1978. 25 p.
- Zhdanov V.M. Evolyutsiya virusov [Evolution of viruses]. M.: Meditsina, 1990. 376 p.
- Markov A.V. Rozhdenie slozhnosti [the Birth of complexity]. Evolyutsionnaya biologiya segodnya: neozhidannye otkrytiya i novye voprosy. M.: Astrel’: CORPUS, 2010. 528 p.
- Oparin A.I. Zhizn’, ee priroda, proiskhozhdenie i razvitie [Life, its nature, origin and development]. M.: Nauka, 1968. P. 8-12.
- Sverdlov E.D. Retrovirusnye regulyatory ekspressii genov v genome cheloveka kak vozmozhnye faktory ego evolyutsii [Retroviral regulators of gene expression in the human genome as possible factors of its evolution]. Bioorganicheskaya khimiya. 1999. No. 25. P. 821-827.
- Startsev V.V. Ponyatiya i opredeleniya sistem, podsistem i ikh elementov [Concepts and definitions of systems, subsystems and their elements]. Slozhnye sistemy. 2018. No. 1 (26). P. 60-68.
- Mustafin R.N. Gipoteza proiskhozhdeniya virusov ot transpozonov [Hypothesis of virus origin from transposons]. Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya i virusologiya. 2018. No. 4. P. 182-187.
- Fleyshman B.S. Teoriya potentsial’noy effektivnosti slozhnykh system [Theory of potential efficiency of complex systems]. M.: Sov. Radio, 1971. 24 p.
- Ashley J, Cordy B, Lucia D, Fradkin LG, Budnik V, Thomson T: Retrovirus-like Gag Protein Arc1 Binds RNA and Traffics across Synaptic Boutons. Cell. 2018. No. 172 (1-2). P. 262-274.
- Erez Z., Steinberger-Levy I., Shamir M. et al. Communication between viruses guides lysis–lysogeny decisions. Nature. 2017. No. 541. P. 488-493.
- Holland L.A., Kaelin E.A., Maqsood R., Estifanos B., Wu L.I., Varsani A., Halden R.U., Hogue B.G., Scotch M., Lim E. An 81 nucleotide deletion in SARS-CoV-2 ORF7a identified from sentinel surveillance in Arizona (Jan-Mar 2020). Journal of Virology. 2020. No. JVI.00711-20. P. 20.
- Koonin E.V., Senkevich T.G., Dolja V.V. The ancient Virus World and evolution of cells. Biology Direct. 2006. No. 1. P. 29.
- Morris R.M., Cain K.R., Hvorecny K.L. et al. Lysogenic host–virus interactions in SAR11 marine bacteria. Natural Microbiology. 2020. No. 5. P. 1011-1015.
- Pastuzyn E.D, Day C.E, Kearns R.B, Kyrke-Smith M, Taibi A.V, McCormick J, Yoder N, Belnap D.M, Erlendsson S, Morado D.R et al: The Neuronal Gene Arc Encodes a Repurposed Retrotransposon Gag Protein that Mediates Intercellular RNA Transfer. Cell. 2018. No. 172 (1-2). P. 275-288.
Выпуск
Рассмотрены особенности взаимного влияния ледяного покрова акваторий Арктики и меридиональных составляющих атмосферной циркуляции в Северном полушарии Земли.
Впервые рассмотрена структура вируса COVID-19 и его взаимодействие с клетками с позиции теории систем, приведено обоснование отнесения вируса к сложной системе и живому организму.
Используя структурный подход, исследован один из аспектов эволюции (развёртывания) абстрактной системы отношений, что позволяет выявить характерную для неё предельную относительную скорость и показать, что в приложении она мало отличается от скорости света.
Показаны причины неравномерной динамики развития системы человечества, выдвинута гипотеза о новой движущей силе развития человечества.
The features of the mutual influence of the ice cover of the Arctic waters and the meridional components of atmospheric circulation in the Northern hemisphere of the Earth are considered.
For the first time, the structure of the COVID-19 virus and its interaction with cells are considered from the standpoint of systems theory, and the justification for attributing the virus to a complex system and a living organism is given.
Using a structural approach, one of the aspects of the evolution (deployment) of an abstract system of relations is investigated, which makes it possible to identify the limiting relative velocity characteristic of it and show that in the application it differs little from the speed of light.
The reasons for the uneven dynamics of the development of the human system are shown, a hypothesis about a new driving force of human development is put forward.
Другие статьи выпуска
Исследуется один из аспектов эволюции (развёртывания) абстрактной системы отношений, что позволяет выявить характерную для неё предельную относительную скорость и показать, что в приложении она мало отличается от скорости света. Используется структурный подход, который в основе исключает специфику конкретных систем. Инструментами анализа являются предложенные ранее протоструктура и параметр порядка n на её основе. Структура трактуется как сеть, состоящая из узлов – разрешенных состояний и их связей – правил, ответственных за устойчивость. Структура понимается как совокупность отношений, а протоструктура выступает как её предполагаемая первооснова, наделённая циклической природой и задающая спектр позиций параметра порядка nk, где k=1 ,2, 3…10 – порядковый номер узла в цикле 1:10. Названный цикл содержит, в частности, узлы n2 и n3, при этом большая часть нормировок выполнена при использовании k=3, что удобно для приложения. Рассматриваются связи между ранее выявленной исходной границей системы отношений nmin и расщеплением Δ3 для узла n3, которое также установлено на основе модельных соображений и соответствует наблюдениям. Исходно узел n2 жестко связан с границей nmin. В настоящей работе анализируется появление и эволюция связи границы nmin с узлом n3 и уход на второй план исходной связи с n2. Рассматривается процедура поиска nmin , зависящая от выбора Δ3. Позиции nmin и n3 различаются примерно на 4 порядка и трактуются как единая система. Основой анализа являются сдвиги узлов относительно исходного положения, что позволяет игнорировать различие в порядках. Процесс эволюции развёрнут как сценарий - набор следующих друг за другом шагов – структурных событий, в результате чего реализуется высокая степень совместимости узлов системы.
В приложении исследуемая система трактуется как пара Солнце (nmin) – Земля (Δ3) в плоскости эклиптики Солнечной системы. Роль nk играет относительный момент количества движения, позиция nmin задаёт границу внутреннего Солнца, позиции n2 и n3 трактуются как характеристики Венеры и Земли
В работе рассмотрены особенности взаимного влияния ледяного покрова акваторий Арктики и меридиональных составляющих атмосферной циркуляции в Северном полушарии Земли, проявляющиеся в современном периоде. Выявление таких особенностей является актуальной проблемой климатологии, метеорологии, океанографии, а также морской транспортной отрасли.
Предметом исследования являются статистические связи межгодовых изменений ряда характеристик арктического ледового покрова и компонентов атмосферной циркуляции. Исследуются также особенности воздействия на них внешних факторов.
В работе выполняется проверка адекватности выдвинутой гипотезы о том, что к числу значимых факторов межгодовой изменчивости характеристик вторжений арктического воздуха, возникающих в летний сезон в ряде регионов Арктики, относятся вариации состояния их ледяного покрова, вызванные совместным влиянием глобального потепления климата и происходящего в современном периоде снижения среднего уровня солнечной активности.
Для достижения указанной цели рассмотрены результаты ретроспективного анализа изменений в 1993–2019 гг. среднесуточных значений средней толщины ледяного покрова, его сплоченности, средней температуры и солености поверхностного слоя арктических акваторий, а также температур воздуха и меридиональных составляющих скорости ветра в различных слоях тропосферы. Указанная информация получена из электронных баз данных GLORYS. V12, NCEP/NCAR и ERA-Interim. Для оценки адекватности рассматриваемой гипотезы применен метод корреляционного анализа и статистические критерии согласия.
Издательство
- Издательство
- ИФСИ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- Юр. адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- systemology@yandex.ru
- Контактный телефон
- +7 (963) 7123301