Нереальная реальность. Вся трилогия в одной книге - Андрей Кананин

Что представляет собой генетический код?

Вспомните, что ДНК состоит из четырёх нуклеотидов: A, C, G, T. Если представить их в виде букв, то они формируют слова (кодоны). Кодоны, в свою очередь, определяют последовательность связи аминокислот.

Всего аминокислот 20, а букв для их определения только 4. Поэтому базовый генетический код не может быть однобуквенным. Тогда он способен определить не более четырёх аминокислот, а реально их двадцать.

Также не подойдет и двухбуквенный код типа АС. Двухбуквенных комбинаций только шестнадцать, что тоже недостаточно.

Поэтому генетический код является триплетным, основанным на трёхбуквенных словах-кодонах (ACG, AGT, CGT и т.д.). Трёхбуквенный код может определить (4х4х4) шестьдесят четыре аминокислоты, что более чем достаточно.

Удивительно, что нет никаких препятствий для использования переменного кода. Часть аминокислот вполне могла обозначаться двумя буквами (от AC до GT), и только, когда бы исчерпались все 16 вариантов, можно было перейти к трём буквам (ACG и т.д.). Но почему-то именно в этом вопросе Природа проявила несвойственную ей математическую красоту.

Мало того, триплетный код является заведомо избыточным. Из 64-х возможных вариантов кодирования задействовано лишь 20. Очень интересно, с какой целью Природа оставила столь большой резерв?

На примере упомянутого селеноцистеина (номер 21, код TGA), видно насколько гигантский потенциал является не задействованным. Поскольку все 64 кодона потенциально жизнеспособны, у Природы есть очень большой задел для творчества. Если она смогла создать homo sapiens на базе 20-и аминокислот, то что (кто?) может появиться на базе 64-х?

Конечно, для нас интереснее всего понять геном человека, который является наследственным кодом жизни. В расшифрованном виде его можно записать как текст, в котором 3 100 000 000 знаков (нуклеотидов).

Если читать запись ежедневно без сна и отдыха, то её полная расшифровка займёт 30 лет. Напомню, что столь огромный объём информации, содержится в каждой клетке нашего организма без исключения.

Генетическая программа очень стабильная. В ней чётко прописаны все жизненные процессы. Она напоминает совершенную и безошибочную компьютерную программу.

Детальное изучение генетического кода привело к ряду удивительных открытий, ставящих под сомнение наше особое положение в Природе. У человека примерно столько же генов, как у травы. У водорослей ненамного меньше, около 20 000. По структуре генов мы отличаемся от мыши процентов на 10. У нас 46 хромосом, а у папоротников больше 600. Тритон генетически богаче нас более, чем в 5 раз.

Когда учёные установили эти показательные факты, стало ясно, что сложность организма определяется не числом генов, а тем, как именно они используются. Сам по себе геном лишь говорит нам из чего мы сделаны, но абсолютно не объясняет, как мы функционируем.

Достаточно неожиданными стали и сравнительные данные генома разных людей на разных континентах. Судя по ДНК, мы все чрезвычайно близкие родственники. Совпадение генома составляет 99,9%. Это достаточно странное генетическое однообразие для нашей планеты. У других видов в ДНК встречается в десятки раз больше расхождений, чем у людей. Совершенно непонятно, почему именно люди настолько генетически идентичны.

С другой стороны, идентичность не означает одинаковость. Микроскопические 0,1% определяют индивидуальность каждого из нас. Поэтому неверно говорить о едином геноме человека. Вариантов генетического кода столько же, сколько людей на земле. Как ни парадоксально звучит, но мы все практически одинаковые, однако, между нами нет ничего общего.

Я уже упоминал о том, что подавляющая часть нашего ДНК – это «мусор». Лишь меньше 2% генома приносят реальную пользу, кодируя белки. Тем не менее, остальные 98%, которые не несут значимой информации, не отбрасываются в «мусорную корзину», а зачем-то целиком переносятся из поколения в поколение.

Это очень странно, что большая часть ресурсов и энергии организма используется для копирования вроде бы бесполезных данных. Из 100 страниц базовой книги нашей жизни, 98 представляют собой бессмысленный и нечитаемый текст.

Скорее всего, у этого «мусора» всё же есть какая-то важная функция, о которой мы пока просто не догадываемся. Возможно, некодирующие последовательности ДНК являются «складом запчастей». Если какой-то ген не работает, то именно оттуда клетка извлекает фрагменты ДНК для его ремонта.

Стоит отметить, что те 99 из 100 знаков, которые у нас одинаковые с шимпанзе, относятся и к той части текста, которая является «мусором». Все те миллионы лет, как мы эволюционно разошлись с обезьянами, эти «ненужные» тексты и у нас, и у них продолжали зачем-то копироваться.

Что находится в «мусоре»?

Во-первых, псевдогены, то есть гены, погибшие в результате мутаций.

Во-вторых, древнейшие вирусы.

Наконец, в геноме содержится огромное число повторяющихся участков.

Выяснился ещё один очень загадочный факт.

У примитивных организмов соотношение кодирующих и некодирующих областей в геноме примерно равное. Сравнив разные геномы, учёные установили, что доля кодирующих участков в расчёте на геном резко уменьшается в ходе эволюции. Она очень мала у бактерий, но очень высока у людей.

Более того, в организме тем больше некодирующей ДНК, чем более сложно он организован.

Вывод поразительный – у «венца эволюции» практически весь геном состоит из неработающих частей. В ходе эволюции геном «разбавляется» и это почему-то обеспечивает эволюционные преимущества.

Так, может быть, именно «мусор» играет заглавную, регулирующую роль? А мы лишь смотрим на буквы гениальной рукописи Природы, абсолютно не понимая смысла текста.

Генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле. Он не менялся с зарождения жизни. Правда, абсолютно непонятно, почему он именно такой, какой есть.

Этот факт неизбежно приводит нас к вопросу: может быть генетический код был изначально, а не возник в ходе эволюции?

При данной постановке вопроса, наиболее здравый ответ будет таким: генетический код был привнесён на Землю из космоса.

Глава 30. Эволюция

Живые существа изменяются со временем. Если в популяции создадутся условия, когда определённые особи получат преимущество в выживании и размножении, то у них будет больше шансов оставить здоровое и многочисленное потомство. Происходит естественный отбор. Впервые к таким выводам пришел Чарльз Дарвин29.

В теории эволюции всего два ключевых постулата:

1.Все представители любого вида различаются между собой.

2.Существует постоянная конкуренция за ресурсы для выживания. Признак, повышающий вероятность выживания, быстро распространяется по всей популяции.

Современные научные достижения, в первую очередь, связанные с расшифровкой генетического кода и изучением структуры ДНК, в целом подтверждают выводы теории Дарвина.

Эволюционисты убеждены в том, что первая живая клетка случайно образовались из неорганического вещества в первичном «бульоне». Потомки этой клетки стали разнообразно мутировать и путём естественного отбора породили всё многообразие видов, существующих на Земле.

Теория естественного отбора распространяется не только на животных, но и на микроорганизмы и растения. Как только появилось первое живое существо, способное самовоспроизводиться, дальнейшая эволюция и всё возрастающая сложность происходила почти в автоматическом режиме.

У многих людей слово «мутация» совершенно безосновательно ассоциируется, в лучшем случае, с негативной ошибкой, а, в худшем – с ходящими по ночному городу мертвецами-зомби. Но это абсолютно не так.

Вариативность наследственной информации во многих случаях является положительным качеством. Наоборот, отсутствие изменчивости – полностью тупиковый сценарий для развития. Если бы это было нормой, на Земле до сих пор жил бы единственный вид бактерий. Впрочем, он тоже давно бы вымер, не сумев приспособиться к окружающей среде.

Именно разнообразие и даже некая противоестественная причудливость жизненных форм неоднократно спасала живое от катаклизмов. Планета страдала от падения астероидов, от плохой атмосферы, от активного вулканизма, от глобального оледенения и многих других климатических катастроф. Но всегда на Земле оставался какой-нибудь живучий мутант.

Между прочим, он – ваш прямой предок, который, пережив трудности, продолжал мутировать и самосовершенствоваться.

Ошибка в копировании ДНК часто становилась на каком-то этапе эволюции положительным фактором. Любая мутация в какой-то мере продвигала прогресс. Даже если из 1000 результатов 999 были отрицательными, Природа располагала достаточным временем, чтобы единственный правильный вариант сработал. Вспоминая о том, какое огромное количество видов вымерло, можно говорить, что эволюция – это скорее непрерывное устранение лишних неудачников, а совсем не совершенствование и многообразие всех.