Полная версия

Главная arrow Экология arrow Ключ к генетическому коду в структуре объединенных молекул воды

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вопрос о происхождении жизни непосредственно связан с проблемой происхождения генетического кода.

Природа демонстрирует странный дисбаланс - используя только один из видов зеркальных изомеров. То есть можно сказать, что жизнь хиральна: использует только левые аминокислоты и правые сахара. Почему? Этот факт был установлен

Луи Пастером и назван "демаркационной линией между живым и неживым". Многие умы, такие как Пьер Кюри, лорд Кельвин, Эмиль Фишер, Джон Бернал тщетно пытались разгадать эту загадку. В сущности надо было ответить на два вопроса. Когда появилась асимметрия? Согласно первому возможному варианту это имеет биологическую причину. То есть, вначале были оба варианта, но один более преуспел в ходе эволюции и подавил второй, который имел место в добиологической стадии. Почему эта асимметрия возникла? Тут также два варианта. Согласно первому, действовал некий асимметричный фактор, который и предопределил выбор земной жизни. Второй вариант объясняет эту особенность чистой случайностью.

Среда должна быть хирально чистой, только тогда может возникнуть в ней аппарат саморепликации, самовоспроизведения; без этого жизнь невозможна. Вывод, таким образом, напрашивается однозначный: асимметрия появилась значительно раньше, чем возникла жизнь! Логика приводит к выводу, что первичная среда должна быть сбалансирована относительно правых и левых молекул. Почему же она в какой-то момент стала асимметричной?

Пастер предположил, что в первичной среде вступил в действие некий фактор преимущественности. Этот фактор вначале несколько нарушил равновесие, которое со временем усиливалось и в результате возникла хиральная предбиосфера. Вот простой пример. У всякого человека две руки, которые способны одинаково хорошо ему служить. Но еще в детстве его учат держать игрушку в правой руке, что, соответственно, укрепляет правую руку, создает ей преимущество перед левой. В процессе роста правая рука становится все более сильной, подвижной и это преимущество закрепляется. Закрепившись в виде стереотипа, оно передается в процессе воспитания потомкам. Постепенно вследствие подобного "фактора преимущества" все больше людей становятся правшами. Нечто подобное произошло в природе.

А что представлял собой в реальности этот фактор преимущества? И тут начинается игра воображения. Первое: поляризация света совместно с действием стационарного магнитного поля. Второе: комбинация гравитационного поля и силы Кориолиса. Третье: механические силы и электромагнитные поля. Четвертое: грозовые разряды. Пятое: корпускулярное и жесткое излучения при солнечных бурях, вспышках и пр. И так далее и тому подобное... Никакая из этих гипотез не получила подтверждения. В ход пошло такое убеждение: все это предопределено на атомном уровне! Уже три десятилетия известно, что в атомном мире нет равноправия между правым и левым. При слабых взаимодействиях понятие "назад" или вперед" неравноправны, о чем свидетельствует "несохранение четности". Было решено, что именно это и лежит в основе фактора предпочтительности - асимметрии живого. Но спустя несколько лет появилась теория, согласно которой оказалось, что не существует никакого фактора предпочтительности. Суть феномена состоит в том, что жизнь, согласно этой точки зрения, является физической катастрофой. Эту точка зрения была провозглашена наукой о самоорганизации - синергетикой. Методами синергетики было показано, что жизнь - не результат процесса постепенной эволюции, а результат скачкообразного перехода. Поэтому нарушение зеркальной симметрии и произошло спонтанно и взрывообразно. Изначальная неоднородная среда была неустойчивой, в ней возникали флуктуации, увеличившие некоторое преобладание одних изомеров над другими. В какой-то момент эта флуктуация получила развитие и стала такой большой, что появилась бифуркация - расхождение, когда одно состояние стало неустойчивым, и природа отказалась от него, остановив свой выбор на развивающемся, ставшим предпочтительным. Таким образом появился фактор предпочтительности и среда стала хирально чистой, что оказалось исключительно удобной для возникновения и развития жизни.

Геном человека это сенсационное научное достижение. Расшифровку генома человека - по значимости сравнивают с расщеплением атома или раскрытием строения молекулы ДНК.

Опыт молекулярной генетики свидетельствует о том, что именно через раскрытие упорядоченности в структуре генетического кода удалось добиться заметного прогресса в этой науке.

В монографии отражена одна из проблем генетики - выявления связи структур воды и генетического (двоичного) кода, а также их связи с кодом Фибоначчи и золотым сечением. Результаты анализа свидетельствуют о том, что живое вещество наделено особыми формами. Разрозненные молекулы, в том числе РНК и аминокислоты плавающие в первичном бульоне, могли общаться только одним способом - с помощью физико-химических взаимодействий. Растворимость в воде, электрический заряд, пространственные характеристики, некоторые другие свойства - всё это заставляет одни молекулы слипаться друг с другом в водном растворе, а другие - отталкивать друг друга как можно дальше. Объединение невидимых глазу молекул произошло в капле воды, что явилось прорывом в истории нашей планеты. С этого момента возникает структурное родство между цепочкой водных молекул и нуклеотидами, аминокислотами, РНК, ДНК и белками. Выясняется, что генетический код является дискретным (и даже имеет цифровой характер заложенной в нём информации). Главную информацию несет именно сочетание нуклеотидов - кодоны. Исключительно от последовательности кодонов зависит, какой белок получится на основе РНК. Установлена эффективность Марковской процедуры в процессе анализа структур генетического кода. Выявлены связи и закономерности упорядоченных структур (кластеров) молекул воды и их связей со структурами генетического кода. Представляется, что ситуация с теорией генетического кодирования, позволит приблизиться к ответу на вопрос «Что такое жизнь?», так как мы еще не знаем, как гены и их комбинации формируют фенотип. Наши знания уткнулись в белок и дальше о функциях белков мы знаем очень мало. Мы пока не знаем, что происходит между генами и фенотипом. Нужна новая научная революция подобная той, которую совершила ДНК в генетике. Однако, достижения генетики позволили выйти на молекулярный уровень анализа генетических структур организма и наследования, раскрыть сущность ряда болезней. В монографии проводятся попытки построить логически вытакающие связи биологии с математическими и информационными теориями. Автор в популярной форме пытается рассказать о том, что сам узнал за последние годы об удивительных свойствах воды, молекулярных машинах, достижениях в области космонавтики и т.д. Так, например, выяснено, что грани кристаллов воды при самой высокой её очистке практически электронейтральны, в двоичном коде на них «ничего не записано». Но вот в такую воду попадает молекула какого-нибудь химического вещества. При соприкосновении с «кристаллом» воды она как бы отпечатывает на его грани свой электромагнитный узор. Затем этот «меченый» кристалл при соприкосновении с другим, «чистым», кристаллом делает то же самое - передает ему свой рисунок, но только в «негативе»: там, где у первого кристалла минус, у комплиментарной грани другого кристалла возникает плюс. Мы знаем, что развитие жизни поддерживается молекулой ДНК, т.е. той информацией, которая заставляет формировать белки. Но не представляли, как влияет молекула воды на молекулу ДНК. Автор выдвигает гипотезу о том, что сама ДНК получает от воды информацию, а возможно и энергию и тогда вода является средой - которая обеспечивает связь внешней энергии и информации для передачи её ДНК. Проводится анализ взаимосвязи этих процессов и рассматриваются параллельно свойства и структуры воды со свойствами и структурой ДНК и генетического кода. Казалось, что с учетом достижений генетики, биохимии, открытия строения живой клетки можно найти ключ, чтобы узнать, как живое начало жить, но схема даже приблизительно нам неизвестна. Каждый новый ответ на поставленный природой вопрос открывает больше вопросов, чем закрывает старых. Наука считает, что сначала жизнь была микробной, и чтобы стать подобной ныне существующей, шло медленное развитие. Была попытка сделать из простого сложное, но не был найден механизм способный из микроба создать весь животный мир. Велись попытки найти феномен преджизни на земле, но ни одна теория не оправдала себя. В бескислородной атмосфере предсущества жить не могли, так как сильное ультрафиолетовое излучение было бы для него губительно. Одноко утверждается, что вода хорошо защищает от ультрафиолетового излучения, но неясно много ли воды было в момент зарождения жизни. Таким образом все модели и их механизмы создания живого на Земле оказались несовершенны. Ученые потратили много усилий на то чтобы объяснить как изолированные клетки сумели когда-то соединиться и создать сложные живые системы. В конце XIX века образовались два лагеря, стремившиеся объяснить клеточную специализацию. Один из них возглавил немецкий зоолог и эволюционист Август Вейсман (1834-1914). Он предвосхитил представление о дискретности генов, их локализации в хромосомах и роли в онтогенезе. Он специализировался на изучении зиготы-диплоидной клетки, образующейся у животных и растений в результате слияния мужской и женской половых клеток (гамет). Вейсман доказал, что эта самая первая клетка, очевидно, содержит полный набор молекулярных инструкций, но с каждым делением зиготы и ее дочерних клеток половина этих инструкций теряется. В конце концов остаются только те инструкции, которые предназначены для одного конкретного типа клетки - в него незрелые клетки и превращаются. Другие ученые, напротив, утверждали, что клетки сохраняют полный набор инструкций после каждого деления. А работы немецкого биолога Ханса Шпемана намекали на то, что клетки могут сохранять инструкции, и при этом способны включать и выключать гены. Тем не менее ни Шпеман, ни Мак-Клинток (о которой шла речь выше), ни кто либо еще не смогли объяснить сам механизм того, как клетки выключают гены. Это потребовало еще несколько десятилетий работы. Оказалось, что хотя клетки не теряют генетической информации как таковой, они могут потерять доступ к этой информации, что фактически одно и тоже. Считается, что в живой клетке нет информационного замыкания, но есть функциональное. Клетки организма специализированы, то есть в различных типах клеток те или иные группы генов активизированы, другая же часть заблокирована и не активна. Лишь зародышевые клетки содержат всю информацию, касающуюся построения организма. Яйцеклетка содержит большое количество РНК, унаследованного от материнского организма. Эти мРНК считываются с материнских генов заблаговременно, в процессе созревания яйцеклетки. Именно они обеспечивают синтез белков, необходимых для ранних стадий онтогенеза. В определенный момент материнские мРНК начинают уничтожаться. Это происходит как раз тогда, когда зародыш начинает сам производить мРНК, то есть включает свои гены. Этот довольно быстрый процесс замены зародышем материнских мРНК на свои собственные называется maternal-zygotic transition (MZT) [132]. Ученые пришли к выводу, что из стволовых (родоначавльных клеток) можно будет выращивать любые из почти 200-сот видов клеток, имеющихся в человеческом организме. Со временем клетки взрослой ткани можно будет перепрограммировать и превращать в стволовые клетки.

В последнее времы ученые пришли к понятию молекулярные машины. К ним относятся ферменты, белки, которые контролируя любой процесс и любые превращения в клетке, всё делают так точно, что это напоминает работу роботов. В этом смысле клетку можно назвать операционной системой, построенной из молекулярных машин и производящей молекулярные машины, а с точки зрения молекулярной биологии - это мир операционных систем химической природы, построенных на основе молекулярных машин и производящих молекулярные машины. Молекулярная машина - это своеобразный «нано-робот», который умеет точно работать с единичными атомами и молекулами.

Демонстрируется связь дискретной структуры генетического кода с Золотым сечением. По всей вероятности в генетическом коде заложен ряд точнейших математических соотношений, подобно 6-ти разрядному коду Фибоначчи,что и является залогом стабильности живых систем. Генетический код модифицируется влиянием конкретных условий среды.

Надо полагать, что и Вселенная - это биологически живое существо. Оно, как и человек, в основном, состоит из воды и водорода. Действие атомно-молекулярного механизма на разных масштабных уровнях идентично. Будь механической неживой Вселенная в ней не смогла бы появиться живая планета Земля. Но в живом организме каждое его «звено» находится в соответствии с генетическим кодом, строго на своём месте со своей функциональной ролью. Но и в генетическом коде спланировать абсолютно всё тоже невозможно, поэтому на ряду с генетической программой Природой была предусмотрена Эволюция - как наиболее верный способ совершенствования. Жизнь на Земле имеет общее происхождение, так как всякая живая клетка содержит 20 аминокислот, 5 оснований, 2 углегидрата и 1 фосфат.

Всем хочется быть здоровыми, прожить долго и не терять свой разум. Однако, не многие знают, что именно вода способна помочь нам осуществить эти желания. Ученые выяснили, что приостановить старение клетки мозга, остановить ухудшение умственных способностей человека можно с помощью этой удивительной бесцветной жидкости. Именно вода помогает организму преобразовать информацию, именно вода способна поддержать его хорошее состояние. Она отвечает за выработку так называемого гидроэлектричества, которое необходимо для безупречного выполнения мозгом своих жизненно важных функций.

Надеюсь, что книга найдет своего заинтересованного читателя.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>