на самую первую страницу Главная Карта сайта Археология Руси Древнерусский язык Мифология сказок
 

ИНТЕРНЕТ:

Гостевая сайта
Проектирование



КОНТАКТЫ:
послать SMS на сотовый,
через любую почтовую программу   
написать письмо 
визитка, доступная на всех просторах интернета, включая  WAP-протокол: 
http://wap.copi.ru/6667 Internet-визитка
®
рекомендуется в браузере включить JavaScript




РЕКЛАМА:

Код Бога

отрывок из книги П. Гаряева "Код Бога"

изм. от 04.02.2017 г ()

<<< начало

«ДВА ИЗ ТРЕХ» КАК ПРИЗНАК КВАЗИСОЗНАНИЯ ГЕНОМА

    Поставим такой вопрос: «воблирование» - синоним случайности, но случайно ли «воблирование»? Представляется, что это псевдослучайность. Обоснуем фундаментальную важность явления «как бы» случайности 5’-нуклеотида в антикодонах в омонимичных ситуациях при синтезе белков рибосомой. Связка 3’-5’-нуклеотидов в кодон-антикодоне в омонимичной ситуации намеренно не является элементом гено-знаковой структуры рибосомной техники «чтения» иРНК. Причина этого в том, что, кроме прочего, белковый код является ментальной структурой, работающей с текстами иРНК, текстами не в метафорическом смысле (поэтому кавычки убираем), а с реальными текстами-мыслями, текстами-командами. Обсуждаемая «как бы» случайность необходима. Она даёт гибкость коду, позволяя биосистемам в ходе естественного отбора осуществлять приспособительно-разведывательный белковый поиск, синтезировать пробные белки, подстраиваясь к переменчивым условиям внешней среды. Вот почему эта как бы случайность необходима. Белковый код синонимично щедр, богат, избыточен. Но одновременно он врастает через омонимию в другие - смысловые ареалы генетического кодирования на текстовом уровне иРНК, а возможно, и пре-иРНК.

    Итак, мы имеем два вектора кода белков синонимический и омонимический. Первый обеспечивает избыточность информации по выбору аминокислот. Второй выводит из неопределённых ситуаций при их выборе, базируясь на фундаментальном атрибуте генетической информации её текстовости, лингвистичности. Если бы организмы автоматически руководствовались моделью кода в канонических Криковских рамках и следовали бы ей без каких-либо поправок, то жизнь на Земле была бы невозможна. Однако в этом отношении все относительно спокойно. Синтез белка - достаточно точный процесс именно потому, что он использует приёмы, свойственные лингвистике и логике, т.е. осознанию. Рибосомный аппарат и геном в целом есть квазиразумная система, читающая текст иРНК потриплетно (локально, по частям) и, вместе с тем, как целое: континуально, нелокально. Именно нелокальность чтения, осознавание смысла прочтённого снимает проблему омонимии кодонов. Каким образом это происходит?

    Ещё раз обратимся к полузабытой и недооценённой статье Лагерквиста, но не для того, чтобы снова и снова критиковать триплетную модель белкового кода. Она сыграла свою, отнюдь не слабую, роль в развитии генетики и биологии в целом. Цель в другом - понять белковый код как дуалистичную знаковую систему, оперирующую на основе слепой физико-химии, с одной стороны, и, одновременно, с использованием квазисмысловых построений текстов ДНК и РНК и квазиментальных функций генома, с другой. При этом триплетный код - лишь одна из множества подсистем кодирования и создания динамичного образа будущего организма, причём низшая подсистема. Непонимание этого тормозит развитие биологической мысли, приводит к достаточно бессмысленным и дорогим программам исследований. Лагерквист первым озвучил противоречивость триплетной модели белкового кода, но не понял причины. Он пытался вывести модель кода из логического тупика, но безрезультатно. Он ничего не мог противопоставить очевидному и странному, что правило «два из трёх» выполняется для рибосомной трансляционной машины также и в условиях in vivo (в естественных условиях), цитируем, «с частотой, которую нельзя не принять во внимание». Далее Лагерквист пишет: «если это так, клетка с определённой вероятностью могла бы читать неправильно, и это будет означать наличие угрозы неправильной трансляции, если метод «два из трёх» был бы использован не подходящим образом. В любых кодоновых семействах это ведёт к ошибкам в белковом синтезе». Однако, что есть «использование не подходящим образом» правила «два из трёх» для Лагерквиста так и осталось риторическим вопросом. Выход из очевидного противоречия он видит в следующем: «...те места в коде (в иРНК (ПГ)), где метод чтения «два из трёх» может привести к ошибкам трансляции, заняты исключительно кодонами с низкой вероятностью встречаемости. Такая организация кода и конкуренция между тРНК с антикодонами, способными прочитать все три положения (нуклеотидов) в кодонах, эффективно нейтрализует метод «два из трёх» от его использования с угрозой неточной трансляции». Это просто не соответствует истинному положению вещей, поскольку 50% кодонов омонимичны. Половина всех кодонов не может оцениваться как редко встречаемые. Но даже редко встречаемые омонимичные кодоны, при их неправильном прочтении, дадут ошибки в синтезе белков, что неприемлемо для организма. Словом, видимые невооружённым глазом логические противоречия модели попросту игнорируются. Этому также способствует то, что рибосомы де-факто практически не ошибаются с выбором аминокислот. Все это привело к соблазну считать триплетную модель корректной. Однако зияющие дыры в «канонической» модели кода становятся все шире и заметнее.

    Чтобы выйти из омонимического тупика необходима простая, но ключевая идея: вновь обратиться к лингвистике и почерпнуть оттуда понятие контекста, которое снимает эту проблему. Омоним утрачивает неоднозначность только в контексте, т.е. роль части становится ясной, когда её рассматривают в составе целого. В этом смысле понятие контекста (целостного текста) иРНК - отнюдь не метафорично. Как-то исподволь, задним числом молекулярные биологи и генетики признают это, используя идею «второго генетического кода». Цитируем Л. П. Овчинникова, одного из видных молекулярных биологов: «Инициирующий кодон узнается только в определённом контексте. Если мы зададим вопрос, можно ли, имея перед собой последовательность нуклеотидов какой-либо иРНК, таблицу генетического кода и зная, что трансляция иРНК идёт в направлении от 5’- к З’-концу, а белковая цепочка растёт от N-конца к С-концу, написать последовательность аминокислот белка, закодированного в этой иРНК, то будем вынуждены ответить на поставленный вопрос отрицательно. ...Нельзя определить, с какого места иРНК мы должны начать переводить последовательность нуклеотидов в последовательность аминокислот. Уже очень давно стало ясно, что начало трансляции иРНК не совпадает с началом самой иРНК. Свидетельством этому служат полицистронные иРНК бактерий, в которых инициация белкового синтеза происходит на каждом цистроне, а также присутствие в иРНК про- и эукариот 5’-концевых нетранслируемых последовательностей. Вместе с тем установлено, что биосинтез белка как у про-, таки у эукариот, всегда начинается с одной и той же аминокислоты - метионина. Можно было бы предположить, что трансляция информации, закодированной в иРНК, начинается с первого от 5’-конца метионинового кодона, которым является триплет AUG. Для многих моноцистронных эукариотических иРНК это действительно так, хотя бывают и исключения. Однако это совсем не так для полицистронных иРНК бактерий, где инициация часто происходит на триплетах AUG, отстоящих очень далеко от начала иРНК. Этим триплетам может предшествовать большое количество других AUG, на которых инициации не происходит. Более того, оказалось, что первый метионин в белке в некоторых случаях включается не на метиониновом кодоне AUG, а на кодоне GUG, который соответствует в таблице генетического кода аминокислоте валину. Иногда инициация с метионина может происходить и на других кодонах: AUA и AUU (кодонах изолейцина), UUG и, возможно, CUG (кодонах лейцина). Стало очевидным, что для узнавания кодона в качестве инициирующего важен не только сам и, может быть, не столько сам кодон, но какой-то контекст, делающий его инициирующим. У эукариот инициация происходит... чаще всего с первого AUG, однако только в том случае, если этот AUG находится в оптимальном контексте: за два нуклеотида до него обязательно должен находиться пурин (А или G), а непосредственно за ним должен следовать G. Если первый AUG в эукариотической иРНК находится не в оптимальном контексте, он пропускается и инициация начинается со следующего AUG. Для такой инициации очень важно также наличие кэп-структуры на 5’-конце иРНК и, как ни странно, поли(А)последовательности на противоположном конце молекулы. Кэп-структура и поли(А)последовательность узнаются специфическими белками, которые также необходимы для инициации. При таком способе инициации трансляции у эукариот последовательность иРНК как бы просматривается (сканируется) с начала иРНК (от её кэп-структуры) для поиска кодона AUG в оптимальном контексте. Такая инициация получила название «кэп-зависимая инициация по сканирующему механизму. Сравнительно недавно было показано, что аминокислота селеноцистеин (очень редкая, но функционально очень важная аминокислота) непосредственно включается в белок. Возникает закономерный вопрос, как же закодирована эта аминокислота. Ведь значение всех 64 возможных кодонов уже чётко определено, и все они используются в кодировании двадцати стандартных аминокислот и сигналов терминации. Исследования показали, что селеноцистеин кодируется UGA (терминирующим кодоном в таблице генетического кода), если за ним находится особая стимулирующая последовательность. Эта последовательность может отстоять от UGA на очень большом расстоянии - иногда она может быть на расстоянии 200 нуклеотидов и находиться в З’-нетранслируемой области иРНК».

    Как видим из этой длинной, но чрезвычайно важной цитаты, классическая молекулярная биология, а вслед за ней генетика, вынуждены занять идею контекста у лингвистики (но только в метафорическом смысле). И второе, не менее важное, положение также вводится - это фактор дальнего влияния определённых иРНК-блоков (кэп, поли(А), стимулирующие последовательности) на далеко удалённое в иРНК место включение рибосомой первой определённой аминокислоты в синтезирующуюся белковую цепь. Понадобилась и дополнительная идея «просмотра-сканирования» всей иРНК, т.е. контекста иРНК. Все эти объясняющие факторы в общем виде предсказаны нами ранее. В том числе и механизм сканирования полинуклеотидов за счёт солитонных возбуждений РНК и ДНК . Заметим также и другой важный момент - перекодировки кодонов в зависимости от контекстов, что также никак не укладывается в прокрустово ложе канонической триплетной модели.

    Процитируем и дальше Л.П. Овчинникова. «Некоторые иРНК содержат сигналы на изменение рамки считывания. Некоторые иРНК содержат в транслируемой области терминирующие кодоны, но эти кодоны успешно обходятся за счёт изменения рамки считывания перед ними или непосредственно на них. Рамка может сдвигаться на -1, +1 и +2. Существуют специальные сигналы в иРНК, изменяющие рамку считывания. Так, сдвиг рамки трансляции на -1 на РНК ретровируса происходит на специфической гептануклеотидной последовательности перед шпилечной структурой в иРНК. Для сдвига рамки на +1 на иРНК бактериального фактора терминацинации RF-2 важны нуклеотидная последовательность на месте сдвига (кодон UGA), последующий кодон, а также предшествующая им последовательность, комплементарная к З’-концевой последовательности рибосомной РНК (аналог последовательности Шайна-Дальгарно)». Ясно, что такие сдвиги рамок считывания иРНК чистой физико-химией не объяснить, равно как и контекстные дальние влияния и «переосмысления» кодонов. Это уже иные знаковые измерения генома, переход на его логические операции как квантового компьютера.

    «Считывание иРНК в пределах одного цистрона не всегда является непрерывным. Первоначально считалось, что последовательность нуклеотидов в иРНК всегда читается непрерывно от инициирующего до терминирующего кодона. Однако оказалось, что при трансляции иРНК гена 60 фага Т4 последовательность значительной длины может пропускаться. При этом рибосома совершает как бы прыжок по иРНК с одного глицинового кодона GGA, находящегося перед терминирующим кодоном UAG, на другой глициновый кодон GGA, который отстоит от первого на 50 нуклеотидов. Механизм этого явления пока не очень ясен».

    Вот ещё один из многочисленных примеров геномной работы, не укладывающейся в каноны и догмы. Действительно, такие «как бы прыжки» рибосомы должны быть результатом реального прочтения и понимания смысла иРНК. И здесь уже нет места аллегории или метафоре. Все эти отклонения от канонов триплетной модели и называют сейчас «вторым генетическим кодом». Что это за код? Какие механизмы лежат в его основе? Надо полагать, что ключевой из них - лингвистические потенции молекул ДНК и РНК, которые являются, по сути, реальными ментальными конструкциями. Только в этом, не метафорическом варианте, мы можем понять истинный смысл перечисленных примеров отступления от якобы «общих» правил трансляции генетической информации с текстов иРНК. Подведём промежуточный итог фундаментальных явлений, которые официальная наука вынуждена констатировать, причём, без объяснений (их у неё нет):

а) дистантность контекстного влияния удалённых иРНК последовательностей на точное осмысление кодона, читаемого рибосомой, и на его перекодировки;
б) нелокальное сканирование больших протяжённостей иРНК;
в) смысловые сдвиги рамок считывания иРНК;
г) дальние «прыжки» рибосом по иРНК;
д) перекодировки кодонов.

    Попытаемся понять, что происходит в контекстных ситуациях, включая омонимические с кодирующими дублетами (правило Лагерквиста «два из трёх»). Принявши тезис о квазиразумности генома, мы обязаны трактовать генетические омонимии точно также, как это делается в лингвистике. А именно: информационная нагрузка омонима открывается только при прочтении и понимании текста как целого (или достаточно большой части его), т.е. контекста, независимо от того, человеческий это текст или генетический. Мы не можем понять, к примеру, смысл омонима «лук» и омонима «коса» вне целой фразы или предложения. Аналогично рибосомная трансляционная квазиразумная система должна прочитать и понять весь текст иРНК, или большую его часть, чтобы на этом основании принять точное решение о выборе одного из двух омонимических (одинаковых) дублетов кодонов, кодирующих разные аминокислоты и/или стоп-сигналы. Или принять решение о «прыжке» рибосомы на определённое расстояние вдоль цепи иРНК. То же относится к ситуациям перекодировок кодонов, но здесь, вероятно, понятие контекста имеет более широкий ареал, уходящий за рамки лингвистики. Например, в случае аминокислотного голодания или при тепловом шоке. В этом случае биосистемой, как «контекстные» учитываются критические ситуации эколого-биохимического характера, требующие сиюминутных или длительно эволюционных адаптаций с последующей закачкой новых аминокислот и синтеза новых пробных белков. Вообще, отношение к синтезу белков должно существенно измениться. Этот процесс нельзя более воспринимать как чисто физико-химические акты взаимодействий ДНК, РНК, ферментов, белков рибосом, аминокислот и других метаболитов. Здесь мы имеем один из бесчисленных примеров разномасштабной разумности, как всего организма, так и тканей, клеток и генома в целом.

    Исторически сложилось, что лингвистическая терминология по отношению к белковому коду используется давно и повсеместно. А именно с момента, когда в начале 60-х годов прошлого века Ф. Крик и М. Ниренберг молекулу ДНК стали называть текстом. Это было гениальное предвосхищение, но Ф. Крик и большинство, использующих такой приём и поныне, понимают текстовость ДНК, РНК и белков как метафору, беря взаймы у лингвистики её ментальное начало. Пусть «классические генетики» допустят на минуту, что эти термины по отношению к хромосомному аппарату - не метафоры. Тогда логично принять сильное положение, что белоксинтезирующая система и геном в целом обладают малой частью сознания и мышления или их аналогом в форме биокомпьютинга. Природа объединяет разумным началом реальные физико-химические и квантовые акты в архисложной метаболической сети белкового синтеза.

    Хотя идея геномного компьютинга in vivo это также всего лишь модель, но модель, существенно более развитая по сравнению с пониманием белкового биосинтеза как чистой физикохимии и биохимии. Геном по-своему разумен. Такое восприятие восходит к Аристотелю, к его постулату энтелехии, а далее к Дришу. К этому повороту, а точнее, возврату на новом уровне к формуле «causa finales», классическая генетика не готова до сих пор. Она тормозит мысль биологов, что контрпродуктивно. Это застой, и мы видим следствия - традиционная генетика, и вслед за ней медицина, не могут и не смогут решить ни проблему рака, ни проблему туберкулёза, СПИДа, продления жизни людей и т.д. Но выход есть. Это переход к принятию иных, биосемиотических, моделей генома, о чём здесь и идёт речь. Тут уже многое сделано. Биосемиотический аспект генетики блестяще представлен работами Седова и Чебанова, а также несколькими зарубежными исследователями . Они видят в геноме не только текстовость, но и эстетические направляющие: «Во многих участках ДНК выявлены рефрены - «темы с вариациями», ритмические и смысловые повторы, напоминающие омонимы, поэтические рифмы и музыкальные темы».

    Отдельно о ДНК-белковых музыкальных темах. На Западе производство и торговля ДНК- и Белковой «музыкой» поставлено на поток. Нуклеотиды и аминокислоты в ДНК и белковых последовательностях по определённым алгоритмам переобозначаются нотами. Получаются отнюдь не хаотические звуки, но фактически музыка. Её даже пытаются использовать как лечебный фактор. Любая поисковая система в Интернете выдаст массу ссылок на словосочетание «DNA music» или «Protein music». Иными словами, игнорируя генетический официоз, дельцы безоглядно и безответственно эксплуатируют зачаточное понимание волновых, в том числе музыкальных, знаковых функций генетических структур. Думается, что это достаточно опасно, поскольку прослушивание такой музыки, неконтролируемо и без знания последствий, вводит в наш метаболический «ДНК-Белковый котёл» волновые информационные вектора мало изученного действия.

    Приведём ещё один пример, демонстрирующий определённую разумность генома, причём в области, которая считается полигоном чистой случайности - в естественном мутационном процессе, где, как полагают, царит хаос, стохастика. Хотя, надо подчеркнуть, что понятие хаоса, как абсолютной неупорядоченности, ушло в прошлое. Прежде, до открытия ДНК, этот хаотический мутационный процесс, как будто бы лежащий в основе эволюции, назывался неопределённой изменчивостью признаков у организмов и составлял, по Дарвину, «сырой материал» для эволюции. Нелишне напомнить, что сам Дарвин к концу жизни понял, что только случайная изменчивость, как основа эволюции, - фикция. Если в белковом коде присутствуют и используются сугубо ментальные конструкции, такие как «текст, чтение, узнавание, решение» и т.д., то это основание для принятия мировоззренческого положения: геном и белковый код создан мыслью, а сам геном разумен. Стохастические процессы в работе хромосомной ДНК сведены к оптимуму. Думается, что имеет место компромисс между стохастикой и детерминизмом. Стохастика мутаций в геноме давно известна и хорошо изучена. Случайные мутации ДНК преимущественно вредны, и они в какой-то мере исправляются соответствующими ферментами. Но вот удивление: мутации, если клетка их контролирует в смысловом аспекте, оборачиваются пользой и вносят вклад в разумную, не дарвиновскую, эволюцию. Такие, специально отбираемые и используемые самой биосистемой, мутации трудно назвать случайными. Эти мутации - не результат естественного отбора в ходе длительной эволюции, они используются быстро, в пределах одного жизненного цикла. Комбинаторика их специально задаётся организмом. Это видно по результатам иммуногенетических исследований, видно на разумно и превентивно отбираемых В-лимфоцитами аминокислотных последовательностях антител, которые называются последовательностями или графиками Ву-Кэбота . Эта комбинаторика последовательностей аминокислот - результат гипервариабельности V-D-J генов антигенсвязывающих областей антител иммуноглобулинов. Эта гипервариабельность мутаций специально (разумно) предварительно задаётся геномом для «распознавания» антигенов на клеточном уровне. Клетка и её геном сначала каким-то неизвестным пока способом сканирует антиген, потом принимает «решение» о наборе мутаций V-D-J генов для направленного отбора кодируемых аминокислот, составляющих последовательности Ву-Кэбота . Поведение V-D-J генов противоречит неодарвинистской догме о том, что вся изменчивость генов зародышевой линии предсуществует до того, как начинает действовать отбор. Но учтём - в работе V-D-J генов нет точного и мгновенного «решения» о выборе аминокислот (нет полного детерминизма), но и нет абсолютной стохастики, поскольку мутации контролируются (задаются) самим организмом. Иными словами, существует прямая и обратная связь между пробными наборами мутаций и структурой антигенсвязывающих областей антител иммуноглобулинов. Случайность и закономерность здесь в равновесии.

    Белковый код создан Разумом. Будем вслед за Спинозой и Налимовым считать Вселенную и причиной самой себя (causa sui), и лингвистической, т.е. разумной. Тогда иммунокомпетентные клетки, вкупе с их геномом, целенаправленно, разумно использует случайность, создавая необходимые для них генетические тексты с определённой семантикой. Естественно, что эта геномная разумность действует в рамках определённых и узких задач иммунного ответа и масштабы её не сопоставимы с разумностью головного мозга. Здесь проявляется общий принцип фрактальности биосистем, включая геномно-клеточно-тканевые и органные уровни разумности. Иными словами, мы видим нелинейное повторение одного и того же феномена, функции, структуры в разных масштабных размерностях.

    Возникает простая и правильная мысль в духе пантеизма, что генетический аппарат, как и все организмы, - результат творения Создателя (Природы). А посему все в организмах разумно. На этом можно было бы успокоиться. Но это крайность - получен общий ответ на Всё и одновременно не получено Ничего конкретного. Это вселенский чёрный ящик. На входе его - любые вопросы, на выходе - только один этот общий ответ. Нас это не устраивает. Поэтому не устанем путешествовать внутри этого ящика, пытаясь получить конкретные доказательства разумности генетического белок-синтезирующего аппарата. В этом смысле интересны фундаментальные и многолетние исследования В.И. Щербака.

    В одной из своих работ, анализируя количественные соотношения нуклонного состава ядер атомов кодируемых аминокислот и кодонов триплетного генетического кода, он предполагает наличие системы арифметических операций в процессе биосинтеза белков, что также является проявлением некоторых сторон квазимышления генома. В.И. Щербак обнаружил в белковом коде систему генетического исчисления и использование ею функций ноля. Это чрезвычайно важное обстоятельство, поскольку ноль - сугубо мыслительное, запредельно абстрактное порождение, дающее начало координатному сознанию с его количественными мерами оценки внешнего мира. Эти оценки интерпретируется внутренним организменным генетическим сознанием-исчислением. Таким образом, цифры (наряду с буквами) становятся неотъемлемой частью генетического (белкового) кода. Поэтому арифметическое управление в лингвистической и/или текстовой генетике, полагает В.И. Щербак - реальность. Одним из подтверждений этого, по его мысли, является экспериментальное исследование Эйдельмана, использовавшего быстро реассоциирующие по «липким» концам фрагменты ДНК как основной фактор технологии искусственного «ДНК-компьютинга» in vitro (в пробирке) при решении т.н. «задачи коммивояжера. Однако это не лучший пример. Фактический Эйдлемановский ДНК-компьютинг осуществляют люди, делая итоговый выбор из миллиардов вариантов «решений», предъявляемых ассоциирующими фрагментами ДНК. Развивая свои идеи, В. И. Щербак пишет: «некоторые клеточные органеллы должны работать как биокомпьютеры, ...и мы должны обнаружить системы чисел, с которым они работают». И далее: «кажется, что генетический код связан более близко с абстрактными понятиями арифметики, чем с понятиями физики или химии».

    Думается, что эти два положения Щербака не совсем точны. Хромосомный континуум сам по себе уже биокомпьютер. Наверное, он не самодостаточен и включён как часть в клеточный и тканевой компьютинг с использованием дополнительных клеточных органелл. В. И. Щербак считает бинарную логику цифрового компьютинга генома определяющим фактором его работы. И лишь как вторичный, подчинённый путь, понимается им перевод цифрового ДНК-РНК-ового «осмысления» в аналоговую форму. Если это верно, то лишь отчасти. Стратегическая линия функций генома - оперирование голографическими и текстовыми образами. Хромосомному континууму, как биокомпьютеру, нет строгой необходимости пользоваться только эквивалентами богатств (цифрами), он работает непосредственно с богатствами (образами), когда надо строить целостный организм, а не только синтезировать белки. Но бинарная цифровая логика не упраздняется целиком. Она необходима, например, в моменты включения и выключения белковых и РНК-овых генов, что также немаловажно, особенно для построения белковых фраз, текстов.

    Вместе с тем исследования В.И. Щербака фундаментальны, они имеют мировоззренческое значение, впервые давая жёсткое однозначное математическое доказательство того, что белковый код - квазиразумная система и одновременно результат семантичности Вселенной. Понять происхождение белкового кода можно только как сознательный акт, но не следствие слепой дарвиновской эволюции. Вот что пишет об этом В.И. Щербак, разъясняя свою позицию по статье, а также в персональном письме: «В этой статье сконцентрированы данные, а не гипотезы, данные, которые ставят принципиальный (подчёркиваю это слово) запрет умозрительным моделям физико-химической эволюции генетического кода, а, следовательно, и жизни. Этот запрет ставит абстрактная символика арифметики, ядра математики, обнаруженная в коде. Беда всех предшествующих попыток объявить модели физико-химической эволюции несостоятельными заключена в том, что эти попытки сводятся к манипулированию ничтожностью вероятности случайного появления информационной системы клетки. Обрати внимание на парадокс: эти попытки оставляют лазейку для физико-химической эволюции, честно признавая, что ничтожная вероятность все же существует! По мнению многих людей этого достаточно, чтобы миллиарды лет как-нибудь управились с реализацией этой вероятности. Это значит, что поражение физико-химической идее можно нанести, если искомый запрет будет иметь принципиальный характер. Запрет именно такого рода устанавливает абстрактная символики арифметики внутри генетического кода. Проще говоря, никакое взаимодействие молекул в ходе физико-химической эволюции - сколь бы долгой она ни была! - не способно породить ни при каких натуральных условиях абстрактные понятия числа и его знаковую запись в позиционной системе счисления, использующей ещё более запредельное по своей абстрактности понятие нуля. Игра теперь должна продолжиться по другим правилам. Новое устройство кода переводит поиск его происхождения в область, которая доступна, как нам кажется, только разуму. ...Это новейшее даже не «термоядерное», а оружие «аннигиляции». В статье изложены факты, а не умозрительные модели...».

О РОЛИ НЕКОДИРУЮЩЕЙ («мусорной») ДНК

    Исторически сложилось так, что основная часть генома, не связанная напрямую с триплетным кодом, была названа «мусором», что абсолютно неверно. Сейчас, спустя три десятилетия, это подтверждается. Детальный список генов, кодирующих белок был сделан после завершения проектов по секвенированию генома мыши и человека. В целом, белковый состав мыши подобен таковому человека, и приблизительно 99% белок кодирующих генов мыши имеют гомолог в человеческом геноме. Общее количество кодирующих белок генов в относящемся к млекопитающим геноме, как оценивают, составляет приблизительно 30 000. Такая оценка удивительно близка к числу кодирующих белок генов в геноме нематоды. Функции некодирующей ДНК остаётся плохо изученной, и сравнение межразновидностей - пожалуй, единственный способ демонстрировать, что сохранённая последовательность ДНК, которая развилась медленно в результате отрицательного отбора, является функционально важной. Вообще, некодирующие области менее сохранны, чем кодирующие белок части генов. Сравнительный анализ некодирующих областей в геномах высших эукариот показал мозаичную структуру чередования высоко сохранённых и различающихся частей. Сохранённые элементы, так называемые филогенетические следы, составляют существенную пропорцию некодирующих ДНК. Сравнительный анализ человека и геномов мыши показал, что приблизительно 5% геномной последовательности состоит из высокосохранных сегментов в 50-100 пар оснований; эта пропорция намного выше чем, можно объяснить только наличием только кодирующими белок последовательностями. Среднее число межгенных областей у мыши и человека (15-19%) не отличается от числа нуклеотидов в интронах и межгенных областях нематод (18%). Некоторые из коротких межгенных областях млекопитающим представляют обязательные участки для известных факторов транскрипции и регулирующих белков, в то время как другие не имеют никакой известной биологической функции. Фракция кодирующей белок ДНК в геноме уменьшается с увеличением сложности организма. В бактериях, приблизительно 90% генома кодирует белки. Это число понижается до 68% в дрожжах, и до 23-24% в нематодах и до 1,5-2% в млекопитающих. Среди различных механизмов увеличения разнообразия белков существуют такие как использования многократных участков начала транскрипции, альтернативное соединения пре-иРНК и их редактирование, полиаденирирование, а также посттрансляционная модификация белков. Однако и эти способы увеличения разнообразия белков не объяснили, почему млекопитающие и низшие биосистемы (насекомые, черви) так сильно различаются по объёму «некодирующей» части, имея одни и те же наборы генов и белков и сходные механизмы их разнообразить. Нет ответа на вопрос: если не гены и не их белки, то что же определяет сложность более высоко организованных организмов? Но мы можем определённо сказать, что сложность организмов в меньшей степени коррелирует с числом кодирующих белок генов чем с длиной и разнообразием ДНК последовательностей, некодирующих белки. Вообще, сложность организмов коррелирует с увеличениями следующих параметров: во первых, с транскрибируемой, но не транслируемой частью генома; во вторых, длиной и числом интронов в кодирующих белок генах; в третьих, с числом и сложностью элементов cis-контроля и увеличенного использования сложных и множественных промоторов для одиночных генов; в четвертых, с числом генов и для кодирования белка, и для не кодирующих РНК генов; в-пятых, со сложностью и длиной не кодирующих участков З'-концов иРНК; и в шестых, с соотношением и абсолютным числом факторов транскрипции, приходящихся на геном. Другими словами, структурная и физиологическая сложность организма сильно зависит от сложности регулирования генного выражения и от размера и разнообразия транскриптома. Причина этого в том, что одноцепочечные РНК имеют некоторые уникальные свойства, которые обеспечивают её регуляторные функции. Это их способность узнавать последовательности ДНК через комплементарные взаимодействия; их конформационная гибкость, способность транслироваться в белки. Итак, сложность организмов связана с пулом РНК, действующему по-разному в эволюционно различающихся таксонах? Но что значит «по-разному»? Очередная видимость объяснения того, как действует геном, порождая из себя организм. И это версия, предлагаемая в цитируемой работе. Но, как подчёркивают авторы, парадокс нарастания доли некодирующей части генома с увеличением сложности биосистем до сих пор бросает вызов генетике и биологии в целом, несмотря на то, что прошло около 40 лет после открытия не кодирующих ДНК. Как видим, и в исследованиях последних лет наблюдается растерянность перед лицом странного факта - чем выше биосистема в эволюционном плане, тем больше в её геноме «мусора», вплоть до 98% у человека.?

ВЕРОЯТНЫЕ ЗНАКОВЫЕ ФУНКЦИИ
«НЕКОДИРУЮЩЕЙ» ИЛИ «МУСОРНОЙ» ДНК

    Из общих соображений ясно, что почти весь геном высших организмом не может являть собой бесполезный «эгоистический» груз. Эволюция этого не терпит. «Мусорная» часть ДНК также выполняет кодовые генетические функции, но какие? Мы предполагаем и в какой-то мере экспериментально доказываем, что эти функции реализуются на другом уровне знаковой организации генома. Это ментально-волновой уровень, использующий принципы квантовой физики. Эта часть генома функционируют на основе лазерных излучений, голографии, лингвистики и, вероятно, квантовой нелокальности. Тотальный ДНК-хромосомный континуум рассматривается нами как неразрывное целое всего организма. Это целое функционирует как биокомпьютерная квазиразумная система. Геном-компьютер объединяет в себе две ипостаси физики. Он использует интерфазные совокупные хромосомы как вещественные жидкокристаллические образования в форме динамических мультиплексных поляризационных голограмм. Поляризационная голография обеспечивают создание градиентов эндогенных световых полей, калибрующих, размечающих динамич-ное пространство-время развивающегося и взрослого организма. Такие волновые акты включают также генерацию текстово-голографических управляющих векторов морфогенеза. Вторая ипостась квантового генома - использование собственных так называемых «спутанных» (квантово нелокальных) фотонно-поляризационных (спиновых) состояний. Это необходимо для мгновенного анализа-синтеза текущего биохимико-физиологического состояния миллиардов клеток и тканей организма и для принятия соответствующих «решений» по управлению биосистемой.

ГЕНОМ КАК ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ, РЕЧЕВОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

    Выше мы уже обсуждали идею «второго генетического кода», имея в виду контекстные ориентации рибосомного аппарата и другие смысловые мотивы его поведения. Зададимся вопросом, почему геном речеподобен (не в метафорическом смысле) и нельзя ли «избыточность и мусорность» основной части человеческого или иного генома объяснить текстово-голографическими атрибутами генетического аппарата? Стратегическое положение, лежащее в основе идеи речеподобности генома, дано В.В. Налимовым, считавшего Вселенную разумной, лингвистической и, вслед за Спинозой, отождествлявшего Природу и Бога-Творца. Мы придерживаемся тех же позиций и не персонифицируем Бога как некую личность. Как и тысячелетия назад, мы спрашиваем - откуда мы изначально: люди, животные, растения, всё Живое? Современная наука, в том числе генетика и молекулярная биология, как отображение Законов Природы-Творца, накопила огромный материал, анализ которого может приблизить нас к пониманию ДНК как речеобразной вещественно-волновой дуалистичной конструкции.

    Ещё и ещё раз вспомним библейское: «Вначале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог... В Нём была жизнь, и жизнь была свет человеков... Слово стало плотию и обитало с нами». И далее - «На всей земле был один язык и одно наречие». Отметим здесь ключевые моменты, которым соответствует логика нашего исследования. Слово Творца (Его Речь), а также некий изоморфизм Творца и человека - это начала, конструирующие все неживое и Живое, в том числе и Человека, по матричному принципу: идеальное - материальное. Это же соответствует Абсолютной Идее Гегеля. Существуют ли сейчас (а не только «Вначале») в нашем теле, равно как и в телах животных, растений и других биоформах, референты некой Вселенской, единой для всего живого, Речи? Иными словами, как семантическая (лингвистическая) Вселенная отображается в биосистемах? Такие речевые отображения существуют в ДНК, равно как и матричные переотображения её в изоморфные языки РНК и Белков. Сюда же, вероятно, относится и волновое реплицирование ДНК самой себя, которое мы обнаружили. Такое реплицирование - первое прямое экспериментальное свидетельство существования волновых эквивалентов ДНК. Высшей формой вещественно-волновых матричных функций ДНК являются её речеподобные и голографические управляющие биосистемами построения. Они задают потенциальные формы тела и сознания-мышления. Совокупность этих факторов можно рассматривать как перманентно действующие направляющие при построении тела и духа людей. В отличие от смертного тела всех живых существ, ДНК, как зародышевая плазма, бессмертна. Её непрерывная протяжённость во времени и пространстве обеспечивается наследственной передачей хромосом от родителей детям. ДНК всего Живого на Земле бессмертна. И даже гибель всех организмов в силу каких-то возможных катастроф не означает конец генетической (природной, космической) информации. Она обладает несколькими уровнями нелокальности, включая предполагаемую нами квантовую нелокальность. Квантовая нелокальность генома означает, что хромосомный квантовый биокомпьютер (он же геном) есть единая организменная (и частично межорганизменная) система, находящаяся в так называемом «спутанном» (entanglement) состоянии. Можно сказать, что геном располагает всей текущей генетико-метаболической информацией всех клеток, тканей и органов биосистемы. Причём такое знание возникает мгновенно и в любой текущий момент времени. Носителем такого знания являются эндогенные фотоны и радиоволны. В таком понимании, геномная информация выходит за пределы хромосом, за пределы Земли. Квантовая геномная информация всей биосферы Земли, вероятно, также нелокальна и поэтому существует во вселенском масштабе вечно, оплодотворяя все новые миры, физико-химические условия которых адекватны зарождению Жизни в той или иной форме. Обратим внимание, что фактор передачи такой информации есть Слово (Речь), Свет и радиоволны. И мы видим, что оба эти фундаментальные созидающие начала имеются в хромосомах. Генетические структуры in vitro и in vivo генерируют сверхслабые знаковые акустические и электромагнитные (в том числе световые) поля, как референты Света и Слова. Геном с позиции квантовой физики есть суперпозиция когерентных спутанных (непроявленных) состояний, морфогенез - система «опредмечиваний» (проявлений) планов генома в процессе декогеренции-онтогенеза. Можно взглянуть даже шире. Все динамичные части биосистемы в определённой мере спутаны, нелокальны, невещественны, как невещественно, идеально Намерение. Намерение любой биосистемы развиваться и адаптироваться к переменчивым условиям. Но они проявляются в вещественных биохимических и физиологических актах как результат мгновенного осмысления собственного on line состояния. В этом смысле зигота содержит потенциальный образ взрослого организма как некое идеальное спутанное нелокальное состояние, материализующееся при декогеренции. Такой взгляд позволяет объяснить многое непонятное, например, выживание термофилов при температурах выше 100°С, когда должны разрушаться ДНК, белки, мембраны. Термофилы выживают, вероятно, за счёт быстрых переходов и возвратов из локальных в нелокальные состояния.

    Рассмотрим детальнее проблему генетического кодирования с позиций речевых и образных построений. Здесь находится узел противоречий в современной биологической науке, проявляемых также и на социальном уровне в форме гонений на исследователей, пытающихся выйти из тесных рамок модели триплетного белкового кодирования. Здесь пока главенствуют идеи материалистов-генетиков, полагающих, что генетический код базируется только на веществе и сводится только к программе биосинтеза белков. Им явно или скрыто противостоят другие учёные, опирающихся на новые научные идеи и данные. Они утверждают, что генетический код - более широкое понятие.

    Как метафора, мысль о ДНК как тексте (речи) была высказана самими творцами модели триплетного кода Ф. Криком и М. Ниренбергом. Это было гениальное предвидение, но опошленное духом аллегоричности и поэтому обесцененное. Это и привело к неразрешимым противоречиям классической генетики. Ф. Крик в своих воспоминаниях Ф. Крик признался, что понимал неоднозначность и неточность своей модели генетико-белкового кодирования, её противоречивость. Почему эта модель не полна? Ряд причин мы уже рассмотрели. Развивая этот критический анализ, можно сказать, что кодовые возможности клетки, хромосом, ДНК не исчерпываются знаковыми тройками нуклеотидов. Как речеподобные структуры, нуклеиновые кислоты способны к образованию in vivo метаязыков путём фрактализации. Поэтому кодирование белкового пула может проходить через крупные блоки, шифрующие не только порядок включения отдельных аминокислот в растущую белковую цепь. Шифруется, вероятно, последовательность создания белковых доменов, субъединиц и даже структурно-функциональных ансамблей ферментов, например, дыхательной цепи. Фрактальность в данном случае может пониматься и так: конкретные кодовые фрагменты связки ДНК-РНК-Белок есть разноязыкие, но односмысловые тексты переменного масштаба. То, что было в одном масштабе «фразой» или «предложением» в другом, более крупном, будет «словом». Если ещё менять масштаб, «слово» превращается в «букву». При обобщённом подходе можно рассматривать такие разномасштабные смысловые блоки генетических структур как информационно сверхёмкие знаки (иероглифы), являющиеся субстратом своего рода «информационного метаболизма» клеток на ментально-вещественно-волновом уровне.

    Такой путь образования метаязыков свойствен математике. У нас нет оснований думать, что геном не пользуется этим математическим приёмом в полной мере, строя все новые усложняющиеся семиотико-семантические ареалы с их постоянными переобозначениями на разных уровнях организации биосистемы в процессе её развития. По крайней мере, как уже обсуждалось, триплетный код, уже обнаруживает ментальные вектора, используя математические приёмы, включая предельно абстрактное число ноль. При этом функции основной массы синтезирующихся в организме белков, углеводов и липидов состоит в динамичной реализации метаболических сетей, неявно закодированных в ДНК, которая имеет квазивербальную составляющую. Такой ход рассуждений хорошо соответствует представлениям В.В. Налимова, рассматривавшего всё живое как часть Семантической Вселенной. Человек, по В.В.Налимову, есть многообразие текстов, грамматику и семантику которых мы хотим охватить единым, вероятностно задаваемым взглядом. Личность, при таком взгляде, является самочитаемым текстом, способным самоизменять себя.

    Уменьшим масштаб генетического рассмотрения человека с учётом фрактальности текстовых структур его ДНК. Тогда можно считать, что обратное отображение человека в его собственный геном, как и отображения любого организма в его хромосомы, носит изоморфный текстово-образный характер. Предлагаемый мотив рассуждений призван показать, как можно выйти за ограничения существующей модели генетического кода. Она остановилась в фазе слабого понимания правил орфографии «записи» белковых «слов» из аминокислотных «букв». Это явный тормоз в развитии наших представлений о сущности генетического кодирования.

    Ложная метафоричность стандартной модели генетического кода по отношению к неявно присутствующего в ней лингвистического начала неизбежно ведёт в тупик, что и происходит сейчас. Предпочтение временно отдано анализу вещественных механизмов точности белкового синтеза, но без главного принципа этой точности, принципа ментального (смыслового) однозначного выбора из кодирующих дублетов-омонимов как компонентов реальных (не метафорических) текстов иРНК. Такая однозначность обеспечивается по резонансно-волновым и контекстным (смысловым, ассоциативным, голографическим) и так называемым «фоновым» механизмам. До сих пор они были за пределами экспериментов и рассуждений, но в настоящее время необходимость их понимания очевидна. Омонимичность (неоднозначность) кода может быть преодолена точно так же, как это происходит в естественных языках, путём разумного помещения омонима, как части, в целое, в законченную фразу, в контекст. Именно его смысл дешифрует омоним и присваивает ему единственное значение, создавая однозначность. Поэтому информационная РНК (иРНК) в качестве своего рода «фразы» или «предложения» должна работать в белковом синтезе как функциональное кодирующее целое, задающее последовательность аминокислот на уровне ассоциатов аминоацилированных тРНК, которые комплементарно взаимодействуют со всей молекулой иРНК. При этом роль А, P-участков рибосомы заключается в акцепции таких ассоциатов - предшественников белка с последующей энзиматической сшивкой аминокислот в белок. В этом случае будет происходить контекстно-ориентированный однозначный выбор из омонимичных дублет-кодонов единственно верного, что и обеспечивает высочайшую точность белкового синтеза, и соответственно, саму Жизнь на Земле. Осмысленный выбор, то есть интеллектуальное начало - это прерогатива только квазимыслящего генома, хотя для простоты восприятия мы вынуждены прибегать к иным терминам и объяснять фактор элементов сознания-мышления генома, понимая его как биокомпьютер. Заметим, что такое делегирование геному сознательно-мыслительных функций также до конца не открывает природу генетической информации. Что есть Сознание и Мышление - вечная проблема людей, которая полностью не будет решена никогда.

    Вспомним вновь общепринятые поначалу основные положения генетического (белкового) кода: он является триплетным, не перекрывающимся, вырожденным, не имеет «запятых», то есть кодоны ничем не отделены друг от друга. Код универсален. В нем нет разумного начала и все происходит автоматически в рамках физико-химии и биохимии. Что сейчас осталось от этих положений? Фактически ничего. В самом деле, код является двух-, трёх-, четырёх-,... n-буквенным как фрактальное и гетеромультиплетное образование. Он перекрывающийся, т.е. кодируется несколько белков в пределах гена. Он имеет запятые, поскольку гетерокодоны могут быть отделены друг от друга последовательностями с иными функциями, в том числе с функциями пунктуации. Код не универсален. Существует 18 белковых кодов для митохондрий и разных видов организмов :

- The Standard Code;
- The Vertebrate Mitochondrial Code;
- The Yeast Mitochondrial Code;
- The Moldy Protozoan, and Coelenterate Mitochondrial Code and the MycoplasmalSpiroplasma Code;
- The Invertebrate Mitochondrial Code;
- The Ciliate, Dasycladacean and Hexamita Nuclear Code; - The Echinoderm and Flatworm Mitochondrial Code;
- The Euplotid Nuclear Code;
- The Bacterial and Plant Plastid Code;
- The Alternative Yeast Nuclear Code;
- The Ascidian Mitochondrial Code; - The Alternative Flatworm Mitochondrial Code;
- Blepharisma Nuclear Code;
- Chlorophycean Mitochondrial Code;
- Trematode Mitochondrial Code;
- Scenedesmus Obliquus Mitochondrial Code;
- Thraustochytrium Mitochondrial Code.

    Удивительно, все эти коды считаются результатом слепой физико-химической эволюции, хотя вероятность случайного создания любого из них нулевая. Как понимать генетический код с учётом приведённых противоречий и предлагаемого нами хода рассуждений?

    Вот качественная, упрощённая, первичная версия Творческого вещественно-волнового контроля за смысловым порядком выстраивания аминокислот в ассоциатах аминоацилированных тРНК как предшественниках белково-лингвистических построений. С этой позиции легче понять работу генетического белкового кода как одной из множества иерархических программ по вещественно-волновой организации биосистем. В этом смысле белковый код - низшее звено программ построения организмов, поскольку язык генома творчески многомерен, плюралистичен и отнюдь не исчерпывается задачей синтеза протеинов.

    Неспособность ранней концепции генетического кода быть непротиворечивой, казалось, должна была побудить к поиску новых идей. Вместо этого предпочтение было отдано анализу механизмов точности белкового синтеза, но без главного мотива этой точности механизмов выбора однозначностей из кодирующих дублетов-омонимов.

    Омонимичность (неоднозначность) кода снимается контекстными ориентациями, поэтому иРНК в качестве своего рода «фразы» или «предложения» должна работать в белковом синтезе как функциональное кодирующее и смысловое целое, квазиразумно задающее последовательность аминокислот на уровне ассоциатов аминоацилированных тРНК. А они комплементарно взаимодействуют со всей молекулой иРНК, как с контекстом. При этом роль А, P-участков рибосомы заключается в акцепции таких ассоциатов предшественников белка с последующей энзиматической сшивкой аминокислот в белковую цепь. В этом случае будет происходить контекстно-ориентированный однозначный и безошибочный выбор антикодона и, соответственно, аминокислоты. Можно предсказать в связи с этим, что взаимодействие аминоацилированных-тРНК с иРНК носит коллективный фазовый характер по типу реассоциации («отжига») однотяжных ДНК при понижении температуры после «плавления» нативного полинуклеотида. Существуют ли экспериментальные данные, которые можно было бы трактовать в таком духе? Продолжая наши рассуждения о роли контекстных ориентаций в пределах иРНК при синтезе белков, можно привести такие факты.

    Идея контекстных ориентаций в управлении синтезом белков проста, логична и функциональна. Хорошо прослеживается стратегическая линия влияния строго определённых и далеко расположенных от места образования пептидной связи кодоновых вставок в иРНК на включение или не включение конкретной аминокислоты в состав синтезируемого белка. Это именно дистантное влияние, но в цитируемой работе оно просто констатируется, оставаясь для исследователей непонятным и, видимо, поэтому даже не обсуждается. Таких работ становится все больше. Имеются данные о существовании так называемого протяжённого (swollen) антикодона во взаимодействии тРНК с иРНК в A-сайте рибосомы участвуют не три, а большее количество пар оснований. Это означает, что принятый повсеместно постулат триплетности кода нарушается и здесь. Механизмы сдвигов рамки считывания практически не изучены. Во многих работах показано, что ошибочная трансляции белков рибосомой вызывается разнообразными неблагоприятными факторами антибиотиками, изменением температуры, созданием определённых концентраций катионов, аминокислотным голоданием и другими условиями внешней среды. Повышенная неоднозначность трансляции кодонов, локализованных в особом контексте, имеет биологическое значение и приводит к неслучайному распределению «ошибочных» аминокислот по длине синтезируемого полипептида, приводящему к модификациям функций белков с выходом на механизмы клеточных дифференцировок, и поэтому контексты иРНК являются субстратом естественного отбора. Оптимальный уровень «ошибок» трансляции (если это действительно ошибки) регулируется неизвестными механизмами, и он онтогенетически и эволюционно оправдан. Эти сильные положения, обсуждаемые Тер-Аванесяном и Инге-Вечтомовым, хорошо соответствуют нашим представлениям о работе генома, о волновых знаковых взаимодействиях в водно-жидкокристаллической среде клетки и её ядра, в которую вовлечён белок-синтезирующий аппарат.

    Генетическая роль иРНК дуалистична. Эта молекула, как и молекула ДНК, знаменует собой узловое событие - взаимодополняющее расслоение вещественной и волновой геноинформации. Неоднозначность вещественного кодирования снимается прецезионностью волнового, которое реализуется по механизмам коллективных ментальных, ассоциативно-голографических и контекстных эффектов в клеточно-тканевом континууме. Мегаконтекстом здесь выступает Семантическая Вселенная по В.В.Налимову. Скачок к более развитому волновому регулированию трансляции «РНК-Белок» сопровождается частичным или полным отказом от правила канонического спаривания аденина с урацилом (тимином) и гуанина с цитозином, свойственного этапам редупликации ДНК и транскрипции РНК. Такой отказ энергетически невыгоден в микро-масштабе, однако информационно необходим, неизбежен и энергетически предпочтителен на уровне целостного организма. С этой позиции макроконтекеты преинформационных и контексты информационных РНК можно рассматривать как смысловой фоновый (контекстный) источник информации, который обеспечивает резкое усиление сигнала и выбор именно данной из двух омонимичных аминоацилированных тРНК. Идея о Семантической Вселенной находит своеобразное развитие у С. Берковича, который считает, что ДНК в геноме является лишь баркодом, подключаемым к некому вселенскому компьютеру. Ограничим эти положения масштабами работы генома-биокомпьютера.

    Аналогичная ситуация с омонимичными дублетами в кодонах. 1-й воблирующий (произвольный, любой) нуклеотид в антикодонах, вкупе с 3-м нуклеотидом кодона, в этом случае является, как мы уже говорили ранее, своего рода «дорожным знаком» и одновременно «стерическим костылём», поддерживающим физико-химическую целостность кодон-антикодоновой связки. Но именно это обеспечивает возможность закачки новых аминокислот в белковые тексты, причём далеко не всегда. Почему не всегда? Приведённая аналогия с предложением иллюстрирует это. иРНК информационно избыточна, и мы не знаем сколько мутаций, меняющих контекст, необходимо, чтобы при синтезе белка НОРМАЛЬНАЯ контекстная ориентация по омонимичным дублетам стала АНОМАЛЬНОЙ. Это уже количественный аспект, который пока непонятен. И будет непонятен еще долго, поскольку СМЫСЛОВАЯ РАБОТА генетического аппарата - terra incognita. Посчитайте, сколько надо будет произвести замен или выпадений букв в приведённом предложении-контексте, чтобы перестать понимать семантику омонимичного дублета ко. Наверное, можно посчитать, да и то трудно. А как быть с иРНК? Это новая область. Так что до таблицы второго ген. кода далеко. Для начала надо осмыслить проблему в целом.

    Вероятно, аналогичная (контекстная) роль у преинформационных РНК и интронов, а также частично у «мусорной» ДНК. Все это пока мало понимаемое генетическое ментальное хозяйство может трактоваться как мобильный контекстный фон для осмысления и переосмысления белковых генов. Это различные уровни гено-контекстов, которые должны быть каким-то образом «прочитаны» и «осмыслены» живой клеткой совместно с рибосомами. «Субъектом чтения» может выступать многоликое семейство солитонов (особых незатухающих уединённых волн), возбуждаемых на ДНК и РНК - оптических, акустических, конформационных, вращательно-колебательных и иных. В этом смысле интересна нелинейная динамика солитонных вращательно-колебательных движений нуклеотидов вокруг сахаро-фосфатного остова РНК и однотяжных участков ДНК. Такие солитонные волны способны двигаться вдоль полинуклеотидов. При этом солитоны меняют своё поведение (динамику, излучение) в зависимости от последовательности нуклеотидов, что является физическим референтом «чтения».

    В этой части работы дана развёрнутая критика канонической модели генетического кода. Акцент сделан на его лингвистической составляющей. Другая ипостась генетического кодирования осталась вне поля зрения. Это функционирование генома как квантового биокомпьютера, «рабочим телом» которого являются принципы лазерных излучений, голографии, солитоники и квантовой нелокальности. Это особый разговор, который лучше вести на базе полученных нами экспериментальных результатов по дистантной волновой трансляции генетико-метаболи-ческой информации и стратегическом управлении с её помощью генетико-физиологических функций организма.

    А.Эйнштейн и его сотрудники Б. Подольский и Н. Розен в 1935 г. высказали идею, суть которой на примере элементарных частиц сводится к следующему. Квантовый объект, в качестве которых могут быть, например, два связанных фотона, в процессе разделения сохраняют некое подобие информационной связи (эффект «спутывания», «связывания» (entanglement). При этом квантовое состояние одного, например поляризация (спин), может мгновенно отображаться на другом фотоне, который при этом становится аналогом первого с противоположным спином. Расстояние между фотонами может быть любым. Это было названо эффектом, парадоксом или каналом Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР). Как синоним этого феномена принят также термин «Квантовая Нелокальность» (Quantum NonLocality), подчёркивающий мгновенную распределённость, нелокальность в пространстве состояний связанных по квантовым состояниям элементарных частиц. Казалось бы, нарушается принцип причинности - следствие и причина не разделены временем, если понимать время как способ организации последовательности событий. Поэтому Эйнштейн и соавторы, не располагая тогда знаниями о сложной структуре времени (к примеру, о его фрактальности), оценивали свою чисто теоретическую, но жёстко формализованную, модель как неприложимую к практике, эксперименту. Это состояние противоречия теории и видимой физической реальности длилось около 30 лет. Затем Д. Белл развил идею ЭПР на современном уровне. Главная трудность состояла в том, что необходимо было в их теоретических построениях не нарушать фундаментальный принцип квантовой механики, выведенный Гайзенбергом для дуалистичного вещественно-волнового состояния квантовых объектов. Это принцип неопределённости о невозможности одновременного правильного измерения свойств, например фотона, как волны и как элементарной частицы. Эта проблема была снята после экспериментального доказательства возможности существования «спутанного» состояния элементарных частиц.

    Возможно, такая «спутанность» - это возможность рассматривать геномы клеток организма как находящиеся в спутанном состоянии по состояниям фотонов хромосом. В таком случае генетика перейдёт на квантовый уровень и многие проблемы биологии развития найдут простые объяснения. То же относится и к пониманию причин болезней и старения человека. Беннет и его коллеги считают, что спутанные частицы при их разделении в пространстве могут служить в качестве взаимных «переносчиков» своих состояний и, следовательно, информации, друг на друга, поскольку состояние частицы - это уже информация. Правда, в этом случае информацию надо понимать предельно расширительно - как любое изменение. Для экспериментальной реализации ЭПР-канала, необходимо было сосуществование трёх фотонов - спутанного и двух разлетающихся, что и было осуществлено работами двух групп исследователей - венской, возглавляемой Антоном Цойлингером, и римской, под руководством Франческо Де Мартини. Опыты группы Цойлингера доказали выполнимость принципов ЭПР на практике для «передачи» (отображения) через световоды состояний поляризации между двумя фотонами посредством третьего на расстояниях до 10 километров. После этого открытия в ведущих странах обсуждаются мощные программы по применению этого эффекта для создания квантовых оптических компьютеров, где носителями информации будут фотоны. Скорость их работы и объёмы информации будут на десятки порядков превосходить таковые у существующих компьютеров.

    Идея использования явления Квантовой Нелокальности биосистемами весьма привлекательна и в мировоззренческом, и в практическом планах. Она хорошо соответствует нашим данным о волновом знаковом назначении гено-информационно-метаболических и ментальных ареалов биосистем. Ещё раз поставим вопрос - срабатывает ли явление квантовой нелокальности в работе генетического аппарата высших биосистем? Если да, то, каким образом? Ясно, что даже предположения здесь будут носить сугубо предварительный характер, однако, необходимость в рабочих гипотезах сейчас уже назрела. В волновых версиях работы генома ЭПР-эффект является желательным (но не обязательным) звеном. Предполагаемые волновые пути работы хромосом объясняют, как происходит строительство пространственно-временной структуры высших биосистем по волновым и семантическим векторам работы аппарата наследственности. Такие вектора работают через механизмы голографической памяти хромосомного континуума и через квазиречевые пути построения ДНК-РНК-Белков. Работа генома-биокомпьютера здесь происходит, например, за счёт эндогеннных лазерных излучений и солитонных возбуждений геноструктур. Нелокальность генома, как кодирующего и отчуждающего геноинформацию хромосомного континуума, уже заложена в его голографических функциях. Такой сорт информации распределён в геноме, как в голограмме и как во фрактале одновременно. Это может иметь место, если рассматривать геном с чисто вещественных позиций. На таком уровне геноинформации ещё не работает квантовая нелокальность. Геноголограмма, если «считывать» её физическими полями, например фотонами, приводит к тому, что вещество хромосом отчуждает знако-образные волновые фронты в качестве направляющих морфогенеза. Это необходимо для поддержания стабильной пространственно-временной структуры биосистемы. С этой целью геномом поэтапно и послойно порождается своего рода «идеальная» квантовая Оптическая модель потенциальных вещественных структур организма, которые надо создать в эмбриогенезе.

    Существенным дополнением такой модели мог бы выступать ЭПР-механизм, по крайней мере на уровне фотонно-лазерных и радиоволновых процессов в хромосомах организмов. Такой способ управления жизненными процессами придаёт принципиально новые потенции клеткам и тканям - возможность практически мгновенно «передавать» огромные пулы информации между всеми клетками и тканями биосистемы, например, через поляризационный канал фотонов и радиоволн. Если такой способ реален, тогда становится понятным, почему стратегические генознаковые биомолекулы - нуклеиновые кислоты и белки имеют L-изомерный состав компонентов, спиральную закрутку и, соответственно, ярко выраженную способность к дисперсии оптического вращения, круговому дихроизму и двойному лучепреломлению. По-другому тогда будет пониматься и факт изомерной квантованности биоорганических молекул. Асимметричность атомов биоорганических молекул и следующая отсюда изомерия - это возможность быстрого снятия биосистемой поляризационной, голографической и иной вещественно-волновой информации о состоянии собственного метаболизма и о своей текущей сиюминутной пространственно-временной структуре.

    Характерно, что успех экспериментальной квантовой телепортации фотонов достигнут потому, что для генерации фотонов, разделения их в пространстве и их «программирования» использовали волноводы (световоды), лазеры с УФ-накачкой и поляризаторы. Формально, перечисленные компоненты имеют биоаналоги в виде микротрубочек клеточного ядра и цитоплазмы, когерентных излучений ДНК и хромосом. Существенно, что хромосомы являются информационными биополяризаторами собственных лазерных излучений, а то что ДНК и хромосомы являются лазероактивной средой показали исследования группы П. Гаряева, которые были фактически подтверждены японскими исследователями.

    Допустим, что ЭПР-эффект срабатывает in vivo как фактор контроля текущего состояния взрослого организма от микро- до макроуровня. Но как он реализуется в эмбриогенезе? Возможно, он служит посредником для внутри- и межклеточного переноса волновых копий ДНК в разных фазах их многосложного функционирования. Это реально если учитывать последние экспериментальные данные о квантовых копиях ДНК, полученные независимо группами П. Гаряева и Л. Монтанье. При этом обе группы показали, что квантовые копии ДНК в системе полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтезируют свои вещественные аналоги.

    Если ЭПР-фактор работает в биосистемах, логично спросить, почему организмы не ограничиваются столь эффективной формой мгновенного оперирования биоинформацией? Для чего в таком случае биосистеме ещё нужны ещё и медленно движущиеся нервные импульсы? Можно высказать только предположение, что нервная система понадобилась высшим организмам, чтобы затормозить слишком быстрые информационные процессы, к которым эволюция биосферы ещё не подошла. Скорее всего, функции нервной системы и квантовой нелокальности генома комплементарны и сосуществуют, иногда давая всплески в виде паранормальных способностей людей.

ВОЛНОВЫЕ БИОКОМПЬЮТЕРНЫЕ ФУНКЦИИ ДНК

    В 1984 г. П. Гаряевым были зафиксированы необычные колебательные режимы ДНК, рибосом и коллагена in vitro с использованием метода динамического лазерного светорассеяния. Недавно это было подтверждено нами и, в дополнение, обнаружен феномен трансформации модулированного лазерного света в модулированное широкополосное электромагнитное излучение (мШЭИ). Такая трансформация связана, вероятно, с эффектом квантовой нелокальности и регистрируется разработанным нами методом. Есть некоторые основания полагать, что генетический аппарат высших биосистем обладает способностью быть квантово-нелокальным. Это даёт возможность клеткам, тканям и организму находиться в сверхкогерентном состоянии. Перечисленные результаты ещё раз, но на более высоком уровне, подтверждают нашу теорию волновых генов. Ключевым положением её является то, что хромосомный аппарат биосистем функционирует одновременно как источник и приёмник гено-знаковых лазерных, солитонных и голографических полей. Кроме того, хромосомный континуум многоклеточных организмов является неким подобием статико-динамичной мультиплексной пространственно-временной голографической решётки, в которой свёрнуто пространство-время организма. Но и этим не исчерпываются кодирующие возможности генетических структур. Последовательности нуклеотидов ДНК, образующие голографические и/или квазиголографические решётки, формируют ещё и текстовые рече-подобные структуры, что существенно меняет наши представления о генетическом коде. Эволюция биосистем создала генетические «тексты» и геном-биокомпьютер как квазиразумный «субъект», на своём уровне «читающий и понимающий» эти тексты. Чрезвычайно важно для обоснования этой элементарной «разумности» генома, что естественные (не существенно на каком языке) человеческие тексты и генетические «тексты» имеют сходные математико-лингвистические и энтропийно-статистические характеристики. Это относится, в частности, к такому понятию как фрактальность распределения плотности частот встречаемости букв в естественных и генетических текстах (для генетических «текстов» буквы - это нуклеотиды. Выше приведены полученные нами результаты о сходстве таких фракталов для генетических и естественных текстов. Ещё одно подтверждение лингвистической трактовки кодовых функций генома получено американскими исследователями. Работая с «кодирующими» и «не кодирующими» последовательностями ДНК эукариот (в рамках старых представлений о генах), авторы пришли к выводу, противоречащему догме о том, что знаковые функции сосредоточены только в белок-шифрующих участках ДНК. Они применили метод статистического анализа естественных и музыкальных текстов, известный как закон Ципфа-Мандельброта, и принцип избыточности текстовой информации Шеннона, рассчитываемый как энтропия текстов. В результате оказалось, что не кодирующие районы ДНК более схожи с естественными языками, чем кодирующие, и что, возможно, не кодирующие последовательности генетических молекул являются основой для одного (или более) биологических языков. Авторы разработали также статистический алгоритм поиска кодирующих последовательностей ДНК, который выявил, что белок-кодирующие участки обладают существенно меньшими дальнодействующими корреляциями по сравнению с зонами, разделяющими эти участки. Распределение ДНК-последовательностей оказалось настолько сложным, что использованные методы переставали удовлетворительно работать уже на длинах, превышающих 103 пар оснований. Распределение Ципфа-Мандельброта для частот встречаемости «слов» с числом нуклеотидов от 3 до 8 показало большее соответствие естественному языку не кодирующих последовательностей по сравнению с кодирующими. Ещё раз подчеркнём, что кодирование авторы понимают как запись информации об аминокислотной последовательности, и только. И в этом парадокс, заставивший их заявить, что не кодирующие регионы ДНК - это не просто «junk» («мусор»), а структуры, предназначенные для каких-то целей с неясным пока назначением. Дальнодействующие корреляции в этих структурах авторам также непонятны, хотя и обнаружена нарастающая сложность не кодирующих последовательностей в эволюции биосистем. Эти данные полностью соответствует нашим идеям о том, что не кодирующие последовательности ДНК (а это 95-99% генома) являются стратегическим информационным содержанием хромосом. Оно имеет, как нам представляется, материально-волновую природу, оно многомерно и выступает, в сущности, как ассоциативно-образная и лингвистико-волновая программа эмбриогенеза, смыслового продолжения и логического конца любой биосистемы. Интуитивно поняв это, авторы с ностальгической грустью прощаются со старой и хорошо послужившей моделью генетического кода, не предлагая, правда, ничего взамен.

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД КАК ВОЛНОВАЯ ЗНАКОВАЯ СТРУКТУРА

    Наши представления о генетическом коде должны существенно измениться, иначе мы никогда не сможем создать ДНК-компьютер. С этой целью мы постулировали механизм контекстно-волновых ориентаций рибосом для решения проблемы точного выбора аминокислоты . Эта проблема возникла сразу при создании модели генетического кода как фактор неопределённости в выборе третьего нуклеотида в кодирующем аминокислоту триплете (wobble-гипотеза Ф. Крика). Для того чтобы понять, каким образом белок-синтезирующий аппарат клетки решает эту типично лингвистическую проблему снятия омонимической неопределённое необходимо ввести понятия фонового принципа, ассоциативно-голографической памяти генома и его квантовой нелокальности. Это означает, что геном может рассматриваться одновременно на уровне вещества и как идеальная (ментальная) структура, то есть как квантовый объект.

    Универсальным информационным посредником в свёртке-развёртке знаковых регуляторных структур генома-биокомпьютера выступают эндогенные физические поля очень малой мощности. Эти поля продуцирует хромосомный аппарат, и они являются, быстрым волновым генетическим информационным каналом, соединяющим хромосомы отдельных клеток организма в целостный континуум, работающий как биокомпьютер. Кратко основные положения теории волновых генон (с учётом квантовой нелокальности генома) можно сформулировать следующим образом:

1. Селитонные и лазерные поля ДНК и хромосом являются оптико-акустоэлектрическим нелинейно-волновым процессом, осуществляющим запасание, считывание и перенос генетической и другой регуляторной полевой информации в пространстве-времени организма,
2. ДНК, хромосомы и белки биосистем работают в режиме «антенны», принимающей внешние акустические и электромагнитные поля, при этом свойства таких антенн меняются, осуществляя управляющее влияние на организм.

    Жидкокристаллический хромосомный континуум является нелинейно-оптической средой и способен в определённых условиях функционировать как лазер с перестраиваемыми длинами волн, а также как лазер на солитонах (на так называемых «Фрелиховских модах» ).

    Хромосомная ДНК, являясь источником и приёмником лазерного излучения, знаково поляризует его и одновременно переводит его в радиодиапазон. При этом образующиеся по механизму квантовой нелокальности (телепортации) радиоволны изоморфно (знаково) поляризуются в соответствии с поляризациями фотонов. Такие радиоволны могут служить носителями генетико-метаболической информации как в пределах биосистемы, так и вне её.

1 - 2


Copyright  © 2004-2016,  alexfl