Часть 2

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ

ГОМЕОБОКСА И ГОМЕОДОМЕНОВ

- ГЕНОВ И БЕЛКОВ -

ОРГАНИЗАТОРОВ

ОНТО - И ФИЛО - ГЕНЕЗА

и их

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

МНОГОМЕРНЫМИ АТТРАКТОРАМИ

ДТА-21 и ДТА-57

31.Архитектура каскадной реализации

ЛИНЕЙНОЙ ПРОГРАММЫ ДНК 1. ГОМЕО-

БОКСЫ, ГОМЕОДОМЕНЫ И ПОВТОРЫ

31.1 Вступление

Детерминация гетерохронного поклеточного дерева развития организма, формирование клеточных клонов и эклонов [10] носит сложный каскадный многовременной и многомерный характер [9]. Сформулированная в 1980 г. диофантовая модель-ядро (-ДМЯ) [1] роста и дифференцировки клеточной популяции предварила основные свойства открытого спустя три года гомеобокса [9, 15] -очень короткой подпрограммы ДНК в 180-183 нуклеозидных пар, универсальной и ключевой части большинства генов организмов почти всех таксонов живого мира(-См. для справок Приложение-2 на с. 359-373).

ДТА-21 (клеточные автоматы ДМЯ) реализуется очень короткими рекуррентными программами не более, чем из 36 шагов, а иногда и за 5,8,12-13 или 20-21 шагов при смене основного кванта времени на последующих вообще разрешенных стадиях s>36. Отметим, что ДМЯ не конкретизирует, выводятся ли свойства одного уровня из свойств нижележащего уровня или свойства и особенности на каждом уровне формируются самостоятельно. Естественно думать, что в реальности происходит скорее первое, чем второе или нечто совместное. Но на первых порах развития модели, как мы увидим ниже, при сличении данных опыта с выводами из теории, приходиться смириться со второй и, конечно, временной трактовкой результата, факта согласия ограниченного опыта с моделью.

При этом следует опереться на давно используемую аксиому: один пептид, белок, один фактор - одно

событие. Это отождествление, используемое в обе стороны, легло в основу одной из самых важных аксиом ДМЯ, которая индуцирует перенос многих числовых динамических или временных особенностей на структурнофункциональный уровень: на s-м шаге развития может возникнуть не более s типов дифференцированных клеток, а в вариантах ДМЯ -строго s сортов, т.е. все особенности на s-й временной оси могут быть эксплицированы на s-е структурные свойства. С учетом разбиения s-s_o- го шага на s-s_o временные подинтервалы отметим, что отдельные сорта, группы или эклоны из максимум 57 дифференцированных клеток получаются за 1+4+6+7=18 шагов (без учета дробления 2,3 и 5 интервалов - b₂=b₃=b_5-=0 - первый вариант), и за -2+3+5+18=28 шагов (с учетом дробления-второй вариант), на s₀+2, s₀+3, s₀+5 шагах.

Открытие сложной дробимой структуры гена, изучение нестабильных генетических элементов, транспозонов, интронов, спейсеров и эсхансеров и т.п. элементов гена [36, 78], наличие сложного процессинга мРНК у эукариотов и, наконец, прояснение универсальной роли гомеобокса-организатора-архитектора развития чуть ли не всех таксонов животного мира [39] -породило лавину экспериментального материала по расшифровке нуклеотидных и аминокислотных (а.к.) последовательностей, мотивов, участков многих генов и отвечающих им белковых факторов развития, многие из которых используются весьма экономным многовариантным способом [15, 36, 37, 65, 75].

В нашей работе [12] и в этих наших выпусках на при-мере отобранных тридцати статей мы формулируем схему количественных связей ДМЯ с реальным и универсальным гомеобоксом, с численностями и функциями его доменов и с их ролью в онтогенезе одноклеточных и многоклеточных животных.

Соответственно, мы проводим важное первоначальное упорядочивание совпадений данных опыта и теории, необходимое в будущем для канонизированной формы такой схемы или ее архитектуры, или законченного архитектурного ансамбля схем.

Само обсуждение упомянутых связей проводится на молекулярном иерархическом уровне, на самом низком из возможных сейчас. Как мы подчеркнули самим заголовком этой части выпуска этот уровень сам весьма сложен и, как здесь мы попытаемся проиллюстрировать, иерархичен. Поэтому наша схема носит вынуждено феноменологический характер из-за отсутствия многих звеньев в теории и опыте. Выстраивая схему каскадного запуска синтеза белков все более низкого и детального уровня регуляции событиями [12], учитывая многова-риантный, с расщеплением синтез пептидов, оперируем при этом численностями отдельных нуклеотидов и а.к., с учетом их, например, полярного или заряженного характера [38]. Мы начнем изложение с данных крайне полезного обзора [39].