Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Октября 2009 в 19:18, Не определен
Гаряев П.П. Волновой генетический код. Москва, 1997. - 108с.: ил.
ISBN 5-7816-0022-1
Известно, что
правильность узнавания молекулами
тРНК терми-нирующих кодонов зависит
от их контекстного окружения, в частности,
от наличия за стоповым кодоном уридина
и, кроме того, в работе убедительно показано
следующее. Вставка строки из девяти редко
используемых CUA-лейциновых кодонов после
13-го в составе 313 кодонов тестируемой
мРНК сильно ингибируют их трансляцию
без явного влияния на трансляцию других
мРНК, содержащих CUA-кодоны. Напротив, строка
из девяти часто используемых CUG-лейциновых
кодонов в тех же позициях не имела выраженного
эффекта на трансляцию. При этом ни редко,
ни часто используемые кодоны не влияли
на этот процесс, когда были введены после
кодона 223 или 307. Дополнительные эксперименты
продемонстрировали, что сильный позиционный
эффект редко используемых кодонов не
может быть объяснен различиями в стабильности
иРНК или в степени строгости выбора соответствующих
тРНК. Позиционный эффект становится понятным,
считают авторы, если допустить, что транслируемые
последовательности менее стабильны вблизи
начала считывания: замедленность трансляции
реализуется посредством малого использования
кодонов, которые раньше следуют в сообщении,
и это приводит к распаду продуктов трансляции,
раньше чем осуществится полная трансляция.
Как видим, для трактовки собственных
экспериментов привлекаются громоздкие
допущения о распаде продуктов трансляции,
допущений, никак не следующих из их работы,
и которые требуют специальных и тонких
исследований. В этом смысле наша идея
контекстных ориентаций в управлении
синтезом белков проста, хотя экспериментально
доказать ее непросто. Цитируемая работа
хорошо высвечивает стратегическую линию
влияния строго определенных и далеко
расположенных от места образования пептидной
связи кодоновых вставок в иРНК на включение
или невключение 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. В той, что мы обсуждаем,
ссылаются, к примеру, на полдюжины аналогичных
результатов, где трактовка в этом смысле
также затруднена. Причиной этому является
несовершенство общепринятой модели генетического
кода. Это верно и потому, что имеются данные
о существовании так называемого протяженного
(swollen) антикодона [52]: во взаимодействии
тРНК с иРНК в А-сайте рибосомы участвуют
не три, а большее количество пар оснований.
Это означает, что принятый пов-семестно
постулат триплетности кода нарушается
и здесь. Там же, в [52], приводятся результаты
работы по взаимодействию тРНК-тРНК на
рибосоме, и это соответствует нашей идее
об ассоциате аминоацилированных тРНК
как предшественнике белка. В [52] высказана
мысль, что эффект действия контекста
иРНК на однозначное включение аминокислот
в пептид является отражением неких фундаментальных
и пока плохо изученных закономерностей
декодирования генетической информации
в процессе белкового синтеза. В работе
Ульфа Лагерквиста [11] “wobble”- гипотеза
Крика получила расширенную трактовку
и крайнее выражение, согласно которому
нуклеотид в третьем положении кодона
иРНК является лишним, бессмысленным,
избыточным, его присутствие игнорируется,
и поэтому чтение антикодоном кодона производится
по правилу “два из трех”. Отсюда логично
следует массированная неоднозначность
прочтения иРНК и некорректность трансляции
белковых молекул, что противоречит экспериментам,
и это констатируется в [52], равно как и
в других исследованиях. Вместе с тем,
отмечается, что существует определенный
уровень неоднозначности трансляции иРНК
в клетке, но он слабо поддается осмыслению.
Помимо ошибочной трансляции значащих
кодонов и считывания стоп-кодонов как
аминокислотных, в процессе белкового
синтеза могут происходить многочисленные
нормальные и редко ошибочные сдвиги и
перекрытия рамок трансляции. Ошибки возникают
в результате считывания дуплетов или
квадриплетов оснований как кодонов. Механизмы
сдвигов рамки считывания практически
не изучены. Во многих работах показано,
что ошибочная трансляции белков рибосомой
вызывается разнообразными неблагоприятными
факторами - антибиотиками, изменением
температуры, созданием определенных
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
[52]. Этому соответствуют и наши экспериментально-теоретические
данные [8-18] о волновых знаковых взаимодействиях
в водно-жидкокристаллической среде клетки,
в которые вовлечен белок-синтезирующий
аппарат. Нами обнаружены резонансные
частоты, общие для ДНК, рибосом и коллагена,
и имеющие, вероятно, биознаковую природу,
а также открыта способность хромосом
и ДНК быть лазеро-активной средой [18].
Вернемся вновь
к общепринятым поначалу основным положениям
генетического кода: он является триплетным,
неперекрывающимся, вырожденным, не имеет
“запятых”, т.е. кодоны ничем не отделены
друг от друга. И наконец, он универсален.
Что осталось от этих положений? Фактически
ничего. В самом деле, код, видимо, является
двух-, трех-, четырех-, ... n-буквенным как
фрактальное и гетеромультиплетное образование.
Он перекрывающийся. Он имеет запятые,
поскольку гетерокодоны могут быть отделены
друг от друга последовательностями с
иными функциями, в том числе с функциями
пунктуации. Код не универсален - в митохондриях
он приобретает специфические черты. Как
понимать генетический код с учетом приведенных
противоречий и предлагаемой нами логики
рассуждений?
Для снятия этих
противоречий можно постулировать
качественную, упрощенную, первичную версию
вещественно-волнового контроля за порядком
выстраивания аминокислот в ассоциате
аминоацилированных тРНК как предшественнике
белка. С этой позиции легче понять работу
генетического, а точнее белкового, кода
как одной из множества иерар-хических
программ вещественно-волновой самоорганизации
биосистемы. В этом смысле такой код - первый
этап хромосомных планов построения биосистемы,
поскольку язык генома многомерен, плюралистичен
и не исчерпывается задачей синтеза протеинов.
Более детальное, физико-математически
формализованное и экспериментально подтверждаемое,
изложение новой версии работы белок-синтезирующего
аппарата разра-батывается нами в настоящее
время, хотя надо признать, что это задача
xxI-xxII веков.
Основные положения
предлагаемой ориентировочной модели
вещественно-волновых знаковых процессов
при биосинтезе белков сводятся к следующему:
1. Многокомпонентный
рибонуклеопротеидный
2. Аминоацилированные
пулы тРНК ассоциируют в
3. Порядок чередования
аминоацилированных тРНК в
4. На рибосоме,
в дополнение и (или) наряду
с резонансными регуляциями
5. Рибосома энзиматически
ковалентно фиксирует “де-юрэ”
пептидные связи
6. Резонансно-волновая
“цензура” порядка включения
аминокислот в пептидную цепь
устраняет потенциальный
7. Вырожденность
генетического кода необходима
для пре-иРНК-иРНК-зависимого контекстно-ориентированного
точного подбора ацили-рованных тРНК,
определяемого характером волновых ассоциативных
резонансных взаимодействий в белок-синтезирующем
аппарате.
8. Один из
механизмов процесса создания
безошибочных после-
Таким образом,
роль иРНК дуалистична. Эта молекула,
как и ДНК, в эволюции знаменует
собой узловое событие - взаимодополняющее
синергичное расслоение вещественной
и волновой геноинформации. Неоднозначность
вещественного кодирования снимается
прецезионностью волнового, которое реализуется,
вероятно, по механизмам коллективных
резонансов и лазерно-голографических
(ассоциативных, контекстных) эффектов
в клеточно-тканевом континууме [25,26,29].
Мега-контекстом здесь выступает словесно-волновое
Божественное Начало. Скачок к более развитому
волновому регулированию трансляции РНКБелок
сопровождается частичным или полным
отказом от правила канонического спаривания
аденина с урацилом (тимином) и гуанина
с цитозином, свойственного эволюционно
ранее отобранным этапам репликации ДНК
и транскрипции РНК. Такой отказ энергетически
невыгоден в микромасштабе, однако информационно
необходим, неизбежен и энергетически
предпочтителен на уровне целостного
организма.
Особо подчеркнем,
что контекстные ассоциативно-
Функции таких
солитонов могут выступать как
способы регуляции кодон-
Можно высказать
предположение, что нарастающее
увеличение людских так называемых
внезапных смертей посреди
РАСШИРЕНИЕ МОДЕЛИ
ВОЛНОВОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО
В наших исследованиях
[напр., 25] мы доказываем, что синтез бел-ка
- лишь один из примеров генетического
кодирования на волновом, стратегическом
уровне, и трактуем генетическую память
расширенно как солитонно-голографическую,
свойственную геному-биокомпьютеру. Мы
развиваем идеи Гурвича, Любищева и Беклемишева
об излучениях хромосом, о “геноме-оркестре”.
Действительно, если сравнить “запись”
будущего организма на ДНК яйцеклетки
с нотной записью, то одна музыкальная
фраза способна ассоциативно восстановить
всю совокупность музыкальных образов
в нашей памяти, если мы хоть раз слышали
мелодию. Принимая это, мы выходим на представления
образного, знакового кодирования структуры
организма последовательностями ДНК,
т.е. они, последовательности нуклеотидов,
являются чем-то вроде звучащих и видимых
текстов, но не в поэтико-метафорическом
смысле, а действительно текстами на неизвестных
пока языках божественного происхождения
в сложно-ритмической (музыкально-подобной?)
волновой аранжировке. Но излучают ли
хромосомы свет и звук? Эксперименты дают
однозначно положительный ответ. Акустические
поля хромосом, генерируемые как живыми
клетками и их ядрами, так и выделенными
из хромосом препаратами ДНК, сложно организованы,
могут приобретать структуру солитонов,
а главное, способны к дистантной трансляции
гено-волновой информации [1,8,25,26-29]. Генетические
молекулы дуалистичны - будучи веществом,
они же работают как источники физических
знаковых полей. Хромосомы, как главная
знаковая фигура любой биосистемы, расщепляются
на многомерные фрактальные семиотические
структуры вещества и поля, закоди-рованные
божественным промыслом.
Заметим, что
зачатки этих идей и экспериментов
возникли не на пустом месте (подробно
об этом в [25] ). Первыми были, как упоминалось,
Гурвич, Любищев и Беклемишев (20-е
- 40-е годы), затем, через несколько десятилетий,
в Новосибирске А.Н.Мосолов (1980г.), а затем
группа ученых из Института общей физики
АН (1984г.) с помощью световой и лазерной
микроскопии обнаружили в клеточных ядрах
(хромосомах) нейронов некие вибрирующие
(звучащие) сферические образования. А.Н.Мосоловым
было высказано предположение, что они
являются источниками информационно-силовых
генетических, а точнее, эмбриональных
полей в духе идей А.Г.Гурвича, но с существенной
поправкой: во-первых, это не фотонные
поля, во-вторых, обнаруженные звуковые
излучения, по Мосолову, имеют голографическое
проис-хождение. Это была первая четко
сформулированная гипотеза знако-несущих
(образных) волновых голографических структур
генома высших биосистем. Эту гипотезу
мы развили на основании собственных исследований.