Чтение онлайн

В 1954 г. другой знаменитый учёный Г. Гамов, под впечатлением открытия Уотсона и Крика стал рассматривать генетический код как соответствие двух текстов, записанных посредством двух разных алфавитов. Он предположил использовать методологию и средства криптографии, которые были развиты в период второй мировой войны для расшифровки сообщений противника, с целью распознания генетических кодов.

В 1958 г. Френсис Крик обосновал так называемую центральную догму молекулярной биологии, в соответствии с которой передача наследственной информации может происходить только в одном направлении: от ДНК к РНК и от РНК к синтезированному на основе полученной информации белку.

Позднее оказалось, что эта догма, как и всякая догма, не абсолютна, что она отражает лишь главный, магистральный путь применения в генетических структурах наследственной информации. Возможен и обратный путь движения информации между родственными полимерами ДНК и РНК, а некоторые белки – ферменты представляют собой необходимое условие для работы генетического информационного устройства. Так, в 1970 г. Д. Балтимор и Х. Темин показали, что у не которых вирусов передача информации может происходить от РНК к ДНК.

Ранее, в 1956 г. А. Корнберг доказал, что самовоспроизведение (репликация) ДНК происходит при помощи фермента ДНК – полимеразы. В 1960 г. одновременно тремя коллективами исследователей было определено, что этот же фермент участвует и в образовании матричной РНК.

В 1961 г. М. Ниренберг расшифровал первое сочетание в тексте ДНК, кодирующее одну из аминокислот, а в 1965 г. генетический код был расшифрован полностью. В 1964 г. Ч. Янофски и С. Бреннер доказали соответствие между кодами генов и аминокислотами белков.

Так называемый генетический код устроен очень просто, выдавая своё происхождение от простого самокопирования органических молекул. Одна аминокислота кодируется тремя рядом расположенными нуклеотидами, составляя триплет (троицу) или кодон (кодирующее устройство). Каждый кодон содержит код, способный кодировать только одну кислоту.

Самокопирование молекул ДНК происходит посредством их самоудвоения, именуемого репликацией. Репликация начинается с раскручивания обеих цепей двойной спирали и их отделения друг от друга. Затем разрываются водородные связи между нуклеотидами, а нуклеотиды по комплементарному принципу подбирают себе пары. В результате к двум старым расплетённым цепям пристраиваются новые и сплетаются с ними, а из одной двойной спирали образуются две новые, идентичные ей двойные спирали. Лишь нарушения этой идентичности вследствие нарушения последовательности нуклеотидов в цепи ДНК может привести к наследственным изменениям в организме – мутациям.

Но если бы столь жёсткое единообразие порядка генетического кодирования полностью определяло всё огромное многообразие белкового строения живых организмов, космос внутри жизни производил бы однотипные существа, продукты серийного производства, не более отличающиеся друг от друга, чем машины, выходящие с конвейера. Но в живой природе этого не происходит, каждое живое существо отличается от всех других сугубо индивидуальными чертами, в которых можно обнаружить определённую типичность и похожесть на некоторых других индивидуумов, но все они в своём единстве и целостности представляют совершенно неповторимые и самостоятельные образования, особи, эксперименты природы. Для их осуществления необходимы какие-то структурно-генетические предпосылки.

Поиск таких предпосылок привёл в 1985 г. к открытию в геноме человека так называемых мини-сателлитов, чрезвычайно изменчивых участков генетических структур. Эти участки, составленные из тёмных и светлых полос, оказались настолько индивидуальны и отличны от других людей, что по ним в настоящее время осуществляется генетическая идентификация личности, гораздо более точная и очевидная, чем идентификация по отпечаткам пальцев или по анализу крови.

Жизнь на Земле формировалась под воздействием энергии Солнца и отражает в себе воздействие его света, который представляет собой электромагнитные колебания и одновременно поток частиц – фотонов, распространяющихся в проницаемой для них среде. В 1808 г. французский физик Э. Малюс открыл явление поляризации света, заключающееся в нарушении осевой симметрии света в плоскостях, перпендикулярных направлению падения световых лучей. В 1848 г. великий французский биолог Луи Пастер обнаружил, что все вещества биологического происхождения поворачивают плоскость поляризации света всегда в одну и ту же сторону.

Способность молекул вещества поворачивать плоскость поляризации света в определённую сторону является проявлением оптической активности. При этом одни молекулы и вещества поворачивают плоскость поляризации света (при наблюдении против направления его распространения) по часовой стрелке и называются поэтому правовращающими, а другие – против и называются левовращающими. В неживой природе правовращающие и левовращающие молекулы хаотически перемешаны, поэтому примерно равные количества правовращающих и левовращающих молекул создают такую «мёртвую» и застывшую симметрию, которая делает подобные смеси оптически неактивными.

В отличие от неорганических веществ, все молекулы и другие структуры живых веществ обладают так называемой хиральной частотой (от греч. «хир» – рука), т. е. они имеют правую и левую конфигурацию как две руки человека, они асимметричны с точки зрения отношения к свету, обладают чётко выраженной оптической активностью и закручивают плоскость поляризации света в строго определённом направлении – либо в правую, либо в левую сторону. Хиральностью называется свойство молекулы, проявляющееся в невозможности её совмещения с собственным отражением в зеркале. Оптическая асимметрия клеточных компонентов способствует повышению их активности в химических взаимодействиях, скорости протекания химических реакций, энергетического уровня и способности к обмену веществ. Это означает повышение мобилизационной активности и способности к упорядочению под воздействием соответствующих структур.

Потеря живым веществом «мёртвой», хаотической, пассивной симметрии компенсируется обретением активной, упорядоченной, «жизнеутверждающей» симметрии, выражающейся в связях правовращающих молекул с левовращающими. Молекулы ДНК, образующие синтез белков, закручены вправо, тогда как аминокислоты живых организмов имеют левовращающие плоскости поляризации. Полимерные цепи молекул ДНК и РНК содержат только правовращающие сахара, а полимерные цепи белковых молекул – только левовращающие аминокислоты. В результате активное правое управляет способным к активному упорядочению левым.

Утрата застойной и хаотической симметрии происходит, по-видимому, уже на предбиологической стадии химической эволюции. Эта гипотеза была подкреплена в 1953 г., когда английский биохимик Ч. Франк установил систематическое нарушение зеркальной симметрии в автокаталитических реакциях, т. е. при таком типе химических реакций, при которых в процессе реакции вырабатываются катализаторы, способствующие возникновению нового периода в протекании реакции и соответствующей самоорганизации реагирующих структур.

Управление потоками света и использование световой энергии для мобилизации живого вещества на обеспечение протекания жизненных процессов и необходимых для них упорядочивающих перестроек является одной из важных предпосылок образования космоса жизни.

В связи с раскрытием структурности и иерархичности генетического космоса напрашивается его сопоставление с космосом вне жизни. Тем более, что согласно своеобразной мифологии русского космизма, Космос есть живое существо, порождающее человека с некоей специальной целью, предрасполагающей к космизации человека. На сходство живой и неживой упорядоченности указывал Э. Шрёдингер, сравнивая квантовую механику, одним из создателей которой он был, с генетикой. Обе эти науки он рассматривал как теории строения вещества. По мнению Шрёдингера, «уже сам принцип дискретности, прерывистости наследственности, лежащий в основе генетики, очень созвучен атомарной теории строения вещества» (Шрёдингер Э. Что такое жизнь. С точки зрения физики – М.: Атомиздат, 1972 – 246 с., С.28).