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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / bionet / infothe / 1034 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-28  |  2.8 KB
  1. Path: sparky!uunet!biosci!uwm.edu!spool.mu.edu!darwin.sura.net!fconvx.ncifcrf.gov!fcs260c2!toms
  2. From: toms@fcs260c2.ncifcrf.gov (Tom Schneider)
  3. Newsgroups: bionet.info-theory
  4. Subject: Re: Animate Nature and Noise
  5. Keywords: info theory isothermal noise physical limit receptors
  6. Message-ID: <C1JGrD.I1I@ncifcrf.gov>
  7. Date: 28 Jan 93 00:45:12 GMT
  8. References: <1993Jan27.062112.13859@ncsu.edu>
  9. Sender: usenet@ncifcrf.gov (C News)
  10. Organization: Frederick Cancer Research and Development Center
  11. Lines: 51
  12. Nntp-Posting-Host: fcs260c2.ncifcrf.gov
  13.  
  14. In article <1993Jan27.062112.13859@ncsu.edu>
  15. samodena@csemail.cropsci.ncsu.edu (S. A. Modena) writes:
  16.  
  17. >Animate Nature Operates at or below the Ambient Noise Level
  18. (etc) 
  19.  
  20. That is very interesting!  :-)
  21.  
  22. Why did you give the summary "Isothermal-ism is a dead end idea"?  One would
  23. EXPECT systems to operate close to the noise, from the theory of molecular
  24. machines!!
  25.  
  26. |nine bees run through the procedure, the median threshold was 250 
  27. |nanoTelsa (nT, 0.6% of the background field in Hawaii), whereas 
  28.  
  29. Does anybody have any idea what the magnitudes of the energies
  30. this must correspond to for moving a small particle?
  31.  
  32. | The fraction of spontaneous events that are generated by spontaneous 
  33. |activation of the G protein is not clear, but for our purposes we 
  34. |can make the worst case assumption that all spontaneous events 
  35. |are due to G protein.  This gives an upper limit on the rate 
  36. |constant for apparent spontaneous nulceotide exchange on G 
  37. |proteins as follows: if there is one spontaneous event per second 
  38. |in a cell with 10^8 G proteins--there are 10^9 rhodopsin 
  39. |molecules per cell and ~ 0.1 G protein/rhodopsin--the apparent 
  40. |rate constant for spontaneous activation of G protein is 10^-
  41. |8/sec.  Remarkably this number is more than three orders of 
  42. |magnitude lower than the the rate of spontaneous nucleotide 
  43. |exchange  measured biochemically for the vertebrate photoreceptor 
  44. |G protein (2 x 10^-5/s).
  45.  
  46. What exactly is the spontanious nucleotide exchange that they were referring
  47. to?  Is that the rate that GTP exchanges with hot GTP, or is it the rate that
  48. GTP breaks down to GDP?  If it is the former, then I don't understand what the
  49. problem is, as that would not cause an activation.  Also, if it is rhodopsin
  50. which is causing the activation, and that is at 10^-5/s, then there is no
  51. puzzle.  Further, a single activation of rhodopsin have a 100,000 fold greater
  52. effect than G protein (since one rhodopsin activates 100,000 G proteins).  If
  53. one G protein were to activate, perhaps it couldn't trigger an event at all!
  54.  
  55. |"APPENDIX: Thermal Fluctuations in Concentration
  56. |...  delta-E = 0.5 ( kT/n) delta-n^2  where n = # of molecules
  57.  
  58. Steve, why did you include this one?
  59.  
  60.   Tom Schneider
  61.   National Cancer Institute
  62.   Laboratory of Mathematical Biology
  63.   Frederick, Maryland  21702-1201
  64.   toms@ncifcrf.gov
  65.