Подумаем…

Теперь попробуем осмыслить процесс считывания информации с ДНК и вставить недостающие звенья. Наиболее четко процесс считывания информации прослеживается в эукариотическтх клетках.

Но, сначала некоторые общие моменты…

Клетка не может с нуля создать самое себя. Сложность воспроизводства всей системы настолько сложна, что повторить её силами клетки невозможно. Её можно только копировать, воспроизводя то, что уже накоплено. По частям, постепенно создавая копию. Даже не копию, а часть копии. Полностью копируется только информация хромосом клетки. И центр копирования – ядро. Остальное только частично копируется и доводится до работоспособности. И только время жизни ядра определяет жизненный цикл клетки. Возраст клетки определяет состояние её логического центра управления. Всё остальное ремонтируется.

Вот тут заметим, что новая клетка образуется из части старой клетки, деля внутреннее пространство материнской клетки на свою сферу управления и старую, воспроизводящую. Сначала функционально, а потом и фактически.

И понятно, почему. Команды управления – химические. Канал передачи информации – внутриклеточная жидкость.

Я бы отметил максимальность в режимах всех клеточных процессов. Она заложена изначально. Потому, что это - целевая задача клетки. Она не может ограничиваться.

Но, постоянное наращивание мощности всех производственных потоков постепенно приводит к перегрузкам в работе центра управления - ядра. В какой-то момент оно уже не справляется с нагрузкой…, надо усиливать каналы управления, а программа их усиления только одна – копирование. И начинает создаваться дублирующий центр управления. Пока, как вспомогательный.

По мере строительства новый центр осваивает и дублирует все каналы управления. Когда вновь создаваемый управляющий центр клетки начинает работать самостоятельно и вмешиваться в работу оригинала, то возникает перекрытие зон управления. Но, постепенно каждое ядро формирует свою зону управляемости, комплектует свой необходимый набор составляющих полного автономного цикла, не обращая внимания на то, свой это объект или нет. И возникает конкуренция центров управления. В этой ситуации надо делить сферы управляемости не только по функциональному набору, но и фактически…, потому, что канал передачи информации общий – внутриклеточная жидкость.

Возникает необходимость ставить перегородки, чтобы отделить свою область управления. Это делают оба центра управления. И, таким образом заканчивают деление клетки на два пространства управления.

Вот теперь начинается осмотр доставшегося при дележе имущества. Комплектность проверялась чуть раньше, на стадии раздела сфер управляемости, теперь проводится только ревизия доставшегося. Чего и сколько не хватает для полноценной деятельности. Центры управления обеих половинок снова работают в полную силу, доводя производственные линии всех процессов клетки до максимальной мощности.

Этот процесс бесконечен… 

Но, вернемся к процессу считывания информации. И снова вопросы…

Как идет обмен информацией внутри клетки? Химическими соединениями. Других вариантов вроде нет. Что это за соединения такие? Ферменты, гормоны, блокаторы, активаторы, разные РНК,… примерно это.

Где производятся химические команды? Их производят рибосомы. В ядрышке на основе имеющейся там РНК, в ядре на той же основе ядерной РНК. Эти команды поступают во внутриклеточную жидкость и доходят до адресата. Там принимаются, пусть пока теми же рибосомами. И рибосомы, например, уже в цитоплазме начинают их исполнять. Производить белок, считывать информацию с мРНК … и т.д. Процесс управления тут как-то понятен.

Обратная связь работает по тому же принципу. Ответы центру управления формируют снова рибосомы. Примерно такими же химическими соединениями, но их принять и понять может только центр управления – ядрышко.

Конечно, видов обратной связи в клеточных процессах много и разных, но нас пока интересует только этот. От ядрышка к ядерным рибосомам, от ядерных рибосом к рибосомам в цитоплазме и обратно к ядерным рибосомам и ядрышку. Эти каналы химической связи контролируют копирование ДНК, создание РНК-предшественника и стандарной мРНК, производство белков, а так же и цикличность деления клетки.

И на всех значимых контрольных пунктах работают рибосомы – логические машины клетки. Их много и они разные. Каждая четко оринтирована на выполнение и контроль только своей задачи. Она работает на основе поступающих команд, определяет скорость и условия выполнения работы, создает отчеты о выполнении и ответные команды управления к центру. Уникальная машина. Единственный автомат в клетке, который в состоянии воспроизвести самое себя. С нуля.

Рибосомы в клетке производят всё: РНК, мРНК, тРНК, рРНК, белки, самих себя, команды управления…. Все первичные функции воспроизводства отданы рибосомам. От информации до строительных материалов. Эволюция клетки определяется эволюцией рибосом. И с этой стороны ядрышко ядра клетки вполне может оказаться или конгломератом рибосом или одной большой рибосомой с набором уникальных функций.

А в основе работы этого уникального автомата лежит считывание информации с РНК. РНК – это, сначала, всё же, программа, записанная на стандартном носителе в стандартных единицах системы. А потом уже транспортное средство и остальные её применения.

Внутри каждой рибосомы такая программа есть - рРНК. Вот она и определяет все процессы. Внутри рибосомы проиходит то же самое, что и снаружи. Чтение РНК. С одной разницей: внутреннее чтение имеет целью управления внутренними процессами и контролем за выполнением внешних.

Скорее всего, многообразие выполняемых рибосомами функций и обеспечивается соответствующим набором необходимых рРНК. Какая рРНК вложена в рибосому, такая программа и начинает выполняться этой, похоже, вполне стандартизованной машиной.

Правда, как это происходит, видимо, пока не знает никто…

Пример устройства и организации рибосомы…, с этим сейчас уже трудно, это из прошлого нашей вычислительной техники. Когда исходная и конечная информация еще находились на перфолентах, длинных узких бумажных лентах с пробитыми отверстиями в нужных местах.

Представим себе такую программируемую машину. Одна такая перфолента (рРНК), внутри машины. На ленте записана программа действий. Начало и конец рабочих тактов считывания части информации с неё задается внешними сигналами на соответствующие входы. Пришел стартовый сигнал – лента начала двигаться и с неё считывается программа. И исполняется. Пришел сигнал СТОП – лента остановилась. Машина ждет дальнейших команд. Снова пришел стартовый сигнал – работа возобновилась … и снова СТОП…

Но, разных управляющих входов в такой считывающей машине много, и работа, даже по простой последовательной программе, может очень сильно меняться в зависимости от этого внешнего управления.

Хорошо, машина работает по программе, а что же она делает? Она выполняет копирование еще одной перфоленты, внешней, вложенной во внешнее считывающее устройство. Исходный оригинал – перфолента (мРНК), а вот какую копию мы получим на выходе, зависит от внутренней программы (рРНК). В одном случае такую же перфоленту (мРНК или рРНК), в другом - сборную строительную конструкцию (белок), в третьем – транспортное средство (тРНК)…. В зависимости от состояния разных входных сигналов работа синхронизируется с другими устройствами, возникает разнообразие конструкций и размеров, и т.д. Но, в общем случае, машина выполняет одну и ту же работу – копирует исходный оригинал, только вот результат во всех случаях – разный. Такая вот универсальная машина – рибосома. 

Теперь коснемся самой информации.

Информация ДНК и РНК – противоположности. Абсолютные. Потому, что получаются они контактным копированием. Как позитив и негатив. И чтобы получить полную копию информации ДНК, необходимо процесс копирования повторить дважды.

Позитив – негатив - позитив.

Таблицы соответствия аминокислот тем или иным триплетам ДНК и РНК [1,2] убеждают нас, что триплеты почти идентичны (Т меняется U). Каким образом они получились такими, видимо, специалистам понятно, а вот нам дилетантам – не очень.

Так как, при контактном копировании между ДНК и мРНК должна существовать еще одна, промежуточная копия РНК - негативная, по отношению к этим. Но, как мы видели, в описании процессов считывания [1,2], об этом нет ни слова.

И триплеты соответствия на тРНК должны быть негативны по отношению триплетов считывания на мРНК, т.е. иметь противоположный код. Этот момент учтен [2,3], но не введен, как правило копирования.

Если эти мелочи выкинуты из учебников для создания простоты понимания, то хотя бы одной строкой в научных работах они должны присутствовать и учитываться при описании процессов считывания информации ДНК и формирования её копии.

В работе [9] уже указывалось на невозможность использования только неперекрываемого триплетного кода при считывании информации с ДНК и мРНК. Нет четкой фиксации триплетов. Неперекрываемый код возможен только для высокоразвитых рибосом с двойным контролем считывания, как частный случай, и никак не может быть всеобщим. Но генетикам видимо не до этого…