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Enregistrement W1968512735 · doi:10.1139/v01-199

2000 John C. Polanyi Award LectureMother Nature and the molecular Big Bang

2002· article· en· W1968512735 sur OpenAlexvenueno aff
RJ Dwayne Miller

Notice bibliographique

RevueCanadian Journal of Chemistry · 2002
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueProtein Structure and Dynamics
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésContext (archaeology)Degrees of freedom (physics and chemistry)ChemistryMaxima and minimaDissipative systemMesoscopic physicsStatistical physicsChemical physicsBiomoleculeRelaxation (psychology)Biological systemComputational chemistryPhysicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Biological molecules are mesoscopic systems that bridge the quantum and classical worlds. At the single molecule level, there are often more than 1 × 104 degrees of freedom that are involved in protein-mediated processes. These molecules are sufficiently large that the bath coordinate convolved to the reaction at an active site is defined by the surrounding protein tertiary structure. In this context, the very interatomic forces that determine the active protein structures create a strongly associated system. Thus, the bath fluctuations leading to reactive crossings involve highly hindered motions within a myriad of local minima that would act to cast the reaction dynamics into the high viscosity limit appropriate to glasses. However, the time scales observed for biological events are orders of magnitude too fast to meet this anticipated categorization. In this context, the apparent deterministic nature of biological processes represents an enormous challenge to our understanding of chemical processes. Somehow Nature has discovered a molecular scaffolding that enables minute amounts of energy to be efficiently channeled to perform biological functions without becoming entrapped in local minima. Clearly, energy derived from chemical processes is highly directed in biological systems. To understand this problem, we must first understand how energy is redistributed among the different degrees of freedom and fully characterize the protein relaxation processes along representative reaction coordinates in relation to these dissipative processes. This paper discusses the development of new nonlinear spectroscopic methods that have enabled interferometric sensitivity to protein motions on femtosecond time scales appropriate to the very fastest motions (i.e., bond breaking or the molecular "Big Bang") out to the slowest relaxation steps. This work has led to the Collective Mode Coupling Model as an explanation of the required reduced dimensionality in biological systems. Within this model, the largest coupling coefficients of the reaction coordinate are to the damped inertial collective modes of the protein defined by the strongly correlated secondary structures. These modes act to guide the reaction along the correct seam(s) in an otherwise highly complex potential energy surface. The mechanism by which biological molecules have been able to harness chemical energy over meso-length scales represents the first step towards higher levels of organization. The new insight afforded by the collective mode mechanism may prove important in understanding this larger issue of scaling in biological systems.Key words: biodynamics, energy transduction, ultrafast spectroscopy, nonlinear spectroscopy, primary processes in biology.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: Sans objet
GenreSignal candidat: Autre · Signal consensuel: Autre
Score de désaccord entre enseignants0,244
Score d'incertitude au seuil0,815

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0040,002
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0030,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,2440,138

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,003
Tête enseignante GPT0,177
Écart entre enseignants0,174 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreAutre

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations31
Publié2002
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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