Глобалтека
На главную |
Варианты сотрудничества |
Наши гарантии |
Как оплатить? |
Оставить отзыв |
Портфолио авторов |
ФОРУМ |
Заказ работы
Заказать |
Каталог тем |
Каталог ресурсов
Рефераты |
Книги |
Статьи |
Методический материал |
Самые новые

(Статьи)

(Методические материалы)

(Методические материалы)

(Методические материалы)

(Методические материалы)

(Методические материалы)

(Методические материалы)
Последние отзывы
Каталог бесплатных ресурсов |
Волновой генетический код. П.П.Гаряев
ПЕРЕСМОТР МОДЕЛИ
ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА
В настоящее время создалась парадоксальная ситуация с моделью
генетического кода - вершиной
достижений молекулярной биологии 60-х годов. Точность кодирования
последовательностей аминокислот белков в
этой модели странным образом уживается с двойной вырожденностью предлагаемого
“кода” по линиям избытка транспортных РНК (тРНК) по сравнению с числом
аминокислот и неоднозначного соответствия кодон-антикодон,
когда только двум (а не трем) нуклеотидам триплетов иРНК необходимо точное
спаривание c антикодоновой парой нуклеотидов тРНК, а по третьему нуклеотиду
природой допускается неверное спаривание, так называемое “воблирование” (от
англ. слова “wobble”- качание) по
гипотезе Ф.Крика [4].
Это означает, что некоторые антикодоны могут “узнавать” более одного кодона в
зависимости от того, какое основание находится в 1-м положении антикодона,
соответствующем 3-му положению нуклеотида с учетом их антипараллельного
комплементарного взаимодействия. “Узнавание” такого рода “неправильное”, если
следовать парадигме генетического кода, поскольку возникают неканонические пары
оснований “Аденин-Гуанин”, “Урацил-Цитозин” и другие с энергетически
невыгодными водородными связями. “Код”, особенно митохондриальный, становится
настолько вырожденным, и логически следующий отсюда произвол включения
аминокислот в пептидную цепь столь велик, что как бы исчезает само понятие
генетического кодирования.
Процитируем высказывание из книги Альбертса, Уотсона и др.
“Молекулярная биология клетки” [20]
(глава с характерным названием “Геном митохондрий имеет ряд поразительных
особенностей”): “...в митохондриях обычные правила спаривания кодонов с
антикодонами соблюдаются менее строго, и многие молекулы тРНК способны узнавать
любой из четырех нуклеотидов в третьей (неоднозначной) позиции”[1]. Вот
эта “меньшая строгость”, как будто бы несовместимая с реально существующим
метаболическим контролем порядка чередования амино-кислот в белках, заслуживает
пристального внимания. “Меньшая строгость” не случайна, более того, она для
чего-то нужна биосистемам.
Точность белкового синтеза
эволюционно консервативна и высока, но может ли она достигаться такого рода
“тайнописью”, когда “знак” (кодон) и “обозначаемое” (аминокислота) не всегда
изоморфны, не однозначны? Если придерживаться старой догмы генетического кода,
логично думать, что две разные аминокислоты, шифруемые двумя одинаковыми
(третий не важен) нуклеотидами кодонов иРНК, будут с равной вероятностью
включаться в пептидную цепь, т.е. случайно. И таких парных неоднозначностей
даже в немитохондриальном коде насчитывается шесть, если не считать еще две по
стоповым кодонам (они же “нонсенс” или бессмысленные). Так что же, существует
“индульгенция разрешения” частых и случайных замен аминокислот при синтезе
белков? Однако, известно, что такие случайные замены в большинстве случаев
имеют самые отрицательные последствия для организма (серповидная анемия,
талассемии и т.д.). Налицо явное противоречие: нужна точность (однозначность)
отношений “знак-обозначаемое” (кодон-аминокислота), а придуманный людьми код ее
не обеспечивает.
Омонимичность
Видно, что пары разных
аминокислот шифруются одинаковыми значимыми дублетами кодоновых нуклеотидов
(“воблирующие” мало значимые, по Крику [4], и вообще нечитаемые, по Лагерквисту
[11], нуклеотиды
смещены в индекс). В терминах лингвистики это явление носит название омонимия, когда одни и те же слова
имеют разный смысл (например,
русские слова “лук”, “коса” или
английские “box”, “ring” и т.п.). С другой стороны, избыточные
различающиеся кодоны, обозна-чающие одни и те же аминокислоты, уже давно
рассматривают как синонимичные.
В отношении омонимии генетического кода высказывания в литературе
нам не известны. Таким образом, если считать дуплетно-триплетные кодоны
“словами”, то сам код является, кроме прочего, двумерным, то есть омонимо-синонимичным.
По этим измерениям код распадается, как это видно из таблицы, в основном, на
парные семейства, избыточно, но не однозначно, шифрующие разные аминокислоты. И
только в двух случаях из шести омонимичные дублеты обозначают близкие по структуре
и функции аминокислоты (аспарагиновая-глутаминовая и аспарагин-лизин).
Следовательно, при неоднозначном (ошибочном) выборе аминокислот высока
вероятность синтеза аномальных белков, если следовать логике общепринятой
модели кода. Большинство этих сомнений и наметок на будущее в мягкой форме уже
прозвучало в обобщающей статье Ф.Крика и М.Ниренберга “Генетический код”[1].
Процитируем авторов дословно ввиду стратегической важности обсуждаемых
принципов генетического кодирования:
с.133: “белок ... является как бы длинным
предложением, записанным с помощью двадцати букв”. Вот одно из первых и плодотворных
сравнений белков, а затем и ДНК, с текстами естественных языков, сравнений,
повсеместно принятых на первых порах лишь как метафора, а затем развитых и
формализованных нами в качестве квази-речевых образований [14,25,26,29]. В этой замечательной аналогии
зачаток будущего выхода из плоского и тупикового понимания природы генов,
предтеча понятия образных кодов (слово как образ), а это согласуется с идеями
Гурвича, Любищева и Беклемишева, которые также видели в хромосомах потенциальные
волновые образные и даже эстетические структуры в качестве организующих
биосистему начал. А.А.Любищев еще в 1925 году высказал предположение, что гены
образуют не мозаику, а гармоническое единство, подобное хору [47]. Вслед за ним в 1928г.
В.Н.Беклемишев [21] развил это, хотя и афористично, однако, с огромным
предвидением, на десятилетия опередившим аналогию Крика и Ниренберга о белках
как “предложениях”. Эмбриогенез он сравнил одновременно с музыкой и речью, в
которых как и в дифференцирующихся тканях существуют “анатомические” свойства - признаки стадий: высота, интенсивность
звука, обертоны и пр., и онтогенетические “эмбриологические” свойства - признаки хода процесса: ритм, мелодия и пр.
Изменения в развивающемся теле накапливаются, а изменения в потоке музыки
сменяются бесследно. Но истинным субъектом развития в музыке является
эстетическое впечатление; оно растет и развивается под влиянием процесса
звучания. Это морфопроцесс сложного духовного организма. Придя к этому,
В.Н.Беклемишев спрашивает: что является аналогом этого последнего в животных и
растительных организмах? Не поток ли формативных раздражений, регулируемый
индивидуальностью целого и направляющий морфогенез частей?
Продолжим анализ основополагающей работы Крика и Ниренберга,
постулирующей понятие генетического кода.
Размер файла: 427.42 Кбайт
Тип файла: rar (Mime Type: application/x-rar)
Вход для партнеров
Самые популярные

(Статьи)

(Методические материалы)

(Книги)

(Рефераты)

(Методические материалы)
Последние новости
-
2011-10-15 11:07:21
Программа для просмотра формата fb2 -
2011-09-29 12:51:24
Навигация добавления закладок в социальные сети -
2011-08-18 11:26:03
Вплив вступу до СОТ на зміни інвестиційної привабливості (галузевий аналіз) -
2011-08-18 11:24:11
Ідентифікація інвестиційно привабливих галузей -
2011-08-10 07:56:04
Основания и процессуальный порядок отказа в возбуждении уголовного дела