Задача 12 Сказки Андерсена Команда Алтайского государственного

Задача № 12. Сказки Андерсена Команда: Алтайского государственного медицинского университета «Комплекс полноценности» Актуальность проблемы: Болезнь Андерсена, или гликогеноз. IV типа развивается быстро, Автор: Емельянова Мария отягощается ранним циррозом печени и практически не поддается лечению. Цели решения: Преобладающие проявления заболевания обусловлены нарушением функции печени, дефект фермента ветвления обнаруживается также в лейкоцитах, мышцах, 1. Смоделировать наглядный процесс нормального и фибробластах с соответствующими клиническими проявлениями. Манифестирует на первом году нарушенного синтеза гликогена на основе алгоритма жизни неспецифическими гастророста броуновских деревьев. интестинальными симптомами: рвотой, диареей. По мере 2. Обосновать важность синтеза разветвленной прогрессирования заболевания возникает гепатоспленомегалия, структуры. прогрессирующая печеночная недостаточность, генерализованная мышечная гипотония и атрофия, а также тяжелая кардиомиопатия. Смерть больных обычно наступает до 3 -5 лет вследствие хронической печеночной недостаточности, редко - в старшем детском возрасте (до 8 лет).

Хаотичные частицы – это остатки молекулы глюкозы. Данную модель процесса нормального синтеза гликогена, можно считать аналогичной вские Под действием гликогенсинтазы происходит рост конгломерата частиц в линейную Компьютерная модель агрегации, ограниченной диффузией (англ. броуновскому дереву, т. к. в основе алгоритма формирования данной структуры гликогена я — цепочку diffusion-limited aggregation, DLA), представляет собой поле, лежат те же составляющие. А именно: (α-1, 4 -гликозидная связь). тическ Гликогенсинтаза удлиняет линейный участок примерно до 11 глюкозных остатков. заполненное частицами, совершающими хаотическое броуновское А через каждый линейный участок, примерно в 11 глюкозных остатков, фермент ли движение. На поле вносится центр агрегации, к которому Фермент ветвления переносит её концевой блок, содержащий 6 -7 остатков, "ветвления" амило-1, 4: 1, 6 глюкозилтрансфераза, переносит концевой блок из 6 -7 остатков «прилипает» всякая случайно прикоснувшаяся частица; начинается идных на внутренний остаток глюкозы этой или другой цепи. глюкозы, создавая — ветвление фрактального кластера «гликогенового дерева» , (с α-1, 6 рост конгломерата частиц — фрактального кластера. р, гликозидной связью). точка ветвления может быть образована на расстоянии При этом новая ых с не менее 4 остатков от любой уже существующей. ким У получающегося дерева может быть много различных форм, зависящих от трёх Т. о. , по мере синтеза гликогена многократно возрастает число ветвлений. ом, факторов: ым 1. Положение центра агрегации. амило– 1, 4: 1, 6– 2. Начальное положение движущейсяглюкозилтрансфераза частицы. ия, амило-1, 4: 1, 6 3. Алгоритм моделирования броуновского движения. енна глюкозилтрансфераза УДФ узией. ПР (ол иго гликогенсинтазасах АЙ ПР гликогенсинтаза АЙ арид М ЕР МЕ УДФ-глюкоза Центр ) Р Р Р 1 УДФ - глюкопирофосфорилаза агрегации УТФ - глюкозные остатки в точке ветвления, Глюкозо-1 -фосфат α-1, 6 -гликозидная связь; - концы цепей служат точками роста молекулы гликогена при её синтезе, т. е. по мере роста фосфоглюкомутаза - глюкозные остатки, α-1, 4 -гликозидная связь; Гликоген в клетке никогда не расщепляется полностью, синтез гликогена «гликогенового дерева» , согласно алгоритму, они становятся частью центра агрегации. Глюкозо-6 -фосфат - нередуцирующий концевой мономер; АДФосуществляется путём удлинения уже имеющейся молекулы полисахарида, Броуновское дерево Структура гликогена - редуцирующий концевой мономер; Так же важно то, что фермент «ветвления» обеспечивает равномерный рост разветвленной АТФ глюкокиназа - участники и продукты реакции; называемой "затравка", или "праймер « – ЦЕНТР АГРЕГАЦИИ. Глюкоза структуры гликогена, поэтому модель представлена в виде увеличивающегося шара. глюкокиназа - участвующий фермент реакции; АДФ АТФ

Болезнь Андерсена, или гликогеноз IV типа нарушение углеводного обмена, вызванного дефектом фермента амило – 1, 4: 1, 6 –глюкозилтрансферазы, или branching enzyme. Т. о. содержание гликогена в печени, при данном типе гликогеноза, увеличено не из-за синтеза, а из-за нарушения распада. Измененная структура препятствует его распаду, потому что (так же как и синтез) В результате молекула расщепление гликогена начинается с гликогена имеет мало нередуцирующего конца полисахаридной точек ветвления, рост цепи. При этом наличие разветвлённой конгломерата частиц структуры гликогена облегчает быстрое происходит практически высвобождение глюкозных остатков, так как только линейно чем больше концов имеет молекула (согласно алгоритму гликогена, тем больше молекул броуновского движения, гликогенфосфорилазы могут действовать вероятность одновременно. Следовательно, измененная прикрепления к наиболее при данной ферментопатии структура выступающей точке гликогена (с длинными линейными ветвями, с выше), поэтому редкими боковыми) будет препятствовать его формируются очень нормальному быстрому распаду, обуславливая длинные ветви с раннее прогрессирование симптомов редкими значительно Болезни Андерсена. удлиненными боковыми.

Согласно целям Смоделировать наглядный процесс нормального и нарушенного синтеза гликогена на основе алгоритма роста броуновских деревьев. Обосновать важность синтеза разветвленной структуры. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ: Алгоритм роста броуновских деревьев во многом аналогичен алгоритму синтеза «гликогенового дерева» , что наглядно доказывается сходством моделей. Наличие разветвлённой структуры гликогена облегчает быстрое высвобождение глюкозных остатков, обеспечивая нормальный быстрый распад гликогена, так как чем больше концов имеет молекула гликогена, тем больше молекул гликогенфосфорилазы могут действовать одновременно