Details

В работе рассматривается применение интервального анализа, в частности твинной арифметики, для количественной оценки прослеживаемости изотопной подписи органических соединений. Целью работы является применение и верификация существующего метода интервального оценивания молекулярных масс на основе атомных твинов водорода, углерода, азота и кислорода, построенных по экспериментальным данным, к новым классам органических соединений. В качестве меры прослеживаемости используется индекс Жаккара. Методология включает построение атомных твинов, вычисление молекулярных твинов для исследуемых соединений и расчёт индекса Жаккара. Верификация метода выполнена на двух классах соединений: аминокислотах (тирозин, фенилаланин, триптофан) и биологически активных веществах (серотонин, дофамин, кокаин, тетрагидроканнабинол). Основное применение метода продемонстрировано на биомаркерах протерозойских эукариот, включая протостероиды, устероиды и кроновые стераны. Полученные интервальные оценки сопоставлены с литературными данными по изотопному составу. Результаты показали, что такой подход позволяет количественно характеризовать надёжность идентификации молекулярных ископаемых, что важно для палеонтологических и геохимических исследований. Выводы: твинная арифметика и индекс Жаккара являются эффективными инструментами для учёта изотопной неопределённости и могут быть рекомендованы для использования в масс-спектрометрическом анализе органических соединений.

The work considers the application of interval analysis, in particular twin arithmetic, for quantitative assessment of traceability of isotopic signatures of organic compounds. The aim is to apply and verify an existing method of interval estimation of molecular masses based on atomic twins of hydrogen, carbon, nitrogen, and oxygen, constructed from experimental data, to new classes of organic compounds. The Jaccard index is used as a measure of traceability. The methodology includes constructing atomic twins, computing molecular twins for the compounds under study, and calculating the Jaccard index. Verification of the method was performed on two classes of compounds: amino acids (tyrosine, phenylalanine, tryptophan) and biologically active substances (serotonin, dopamine, cocaine, tetrahydrocannabinol). The main application is demonstrated on biomarkers of Proterozoic eukaryotes, including protosteroids, usteroids, and crown steranes. The obtained interval estimates are compared with literature data on isotopic composition. The results show that this approach allows quantitative characterization of the reliability of identification of molecular fossils, which is important for paleontological and geochemical studies. Conclusions: twin arithmetic and the Jaccard index are effective tools for accounting for isotopic uncertainty and can be recommended for use in mass spectrometric analysis of organic compounds.

• Применение твинной арифметики и индекса Жаккара для количественной оценки прослеживаемости изотопной подписи органических соединений
  • Введение
  • 1. Математический аппарат твинной арифметики
  • 2. Методика вычислительных экспериментов и верификация
  • 3. Интервальный анализ биомаркеров протерозойских эукариот
  • Заключение
  • Список использованных источников