Добавил:
proza.ru http://www.proza.ru/avtor/lanaserova Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Юзвишин И.И. - Основы информациологии - 2000

.pdf
Скачиваний:
796
Добавлен:
15.09.2017
Размер:
6.53 Mб
Скачать

материального мира. Клетка аналогично информациогену самоотносится, самоотображается, соотносится со своим самоотражением, саморегулируется, самоделится и самопроизводит

238

себе подобных. Все эти процессы представляют не что иное, как результат фундаментальных отношений информациогенных точек, порождающих в свою очередь информациогенные вегетативно-генеративные образования всевозможных структур вакуумо- и материосфер Вселенной.

Без всяких преувеличений можно утверждать, что природа планеты образовалась в результате информациогенно-вегетационного синтеза процессов и явлений нульматериальных точек, элементарных частиц, атомов и молекул, явившихся основанием возникновения клеток, организмов и биосферы в целом. Следовательно, информациогенная закономерность является основой взаимодействия молекул различных химических элементов, обеспечивающих, в свою очередь, жизнедеятельность всех растительных и животных организмов. Живая биосфера состоит из более 82 химических элементов, которые по содержанию их в организмах делятся на макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы, приведенные в таблице 8.1.

На рисунке 8.1. показано распределение макро-, микро- и ультрамикроэлементов, входящих в клетки животного и растительного мира.

Рис. 8.1. Процентный состав химических элементов системы Менделеева, входящих в клетки живых организмов биосферы: 1 - макроэлементы; 2 - микроэлементы; 3 - ультрамикроэлементы

Анализ информациологической таблицы элементов свидетельствует о том, что наш организм и организмы животного и растительного миров в основном состоят из макроэлементов, входящих в первые четыре периода (ряда) и почти во все группы (за исключением третьей и пятой) периодической системы элементов Менделеева. Ядра этих элементов имеют небольшие положительные заряды и соответственно небольшое количество отрицательно заряженных электронов на энергетических уровнях. Следующая группа таблицы 8.1. - это микроэлементы, входящие в системе Менделеева в более низкие периоды и ряды. Ядра этих элементов обладают более высокими положительными зарядами и в их атомах имеется большее количество электронов, чем в макроэлементах. Ультрамикроэлементы информациологической таблицы 8.1. входят в основном

239

Таблица 8.1

Информациологическая таблица химических элементов, входящих в состав клеток организмов биосферы

№№

Макроэлементы

Состав,

Микроэлементы

Состав,

Ультрамикроэлементы

Состав,

пп

 

%

 

%

 

%

 

 

 

 

 

 

 

1

Кислород

65-75

Бор

10-6 10-

Бериллий

10-10-

3

10-6

2

Углерод

15-18

Бром

10-6-10-

Золото

10-10-

3

10-6

3

Водород

8-10

Ванадий

10-6-10-

Радий

10-10-

3

10-6

4

Азот

1,5-3

Йод

10-6 10-

Ртуть

10-10-

3

10-6

5

Кальций

0,04-2

Кобальт

10-6-10-

Селен

10-10-

3

10-6

6

Фосфор

0,2-1

Медь

10-6-10-

Уран

10-10-

3

10-6

7

Калий

0,15-

Молибден

10-6-10-

Цезий

10-10-

0,4

3

10-6

8

Сера

0,15-

Цинк

10-6-10-

 

 

0,2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Железо

0,01-

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Магний

0,02-

 

 

 

 

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Натрий

0,02-

 

 

 

 

0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

в самые низкие периоды (7, 8) и ряды (8, 9, 10) системы Менделеева за исключением бериллия, входящего во второй ряд и вторую группу, и селена, входящего в пятый ряд и в 6-ю группу системы Менделеева. Анализ показывает, что ультрамикроэлементы имеют очень высокий атомный номер в системе Менделеева, а следовательно - высокий положительный заряд ядра и соответствующее ему большое количество электронов на энергетических уровнях атома.

Табличный и графический анализ элементов биосферы показал, что высокий процентный состав макроэлементов (входящих в живой организм) с небольшой величиной положительного заряда ядра атома соответствующего элемента информационно уравновешивается низким процентом микроэлементов и ультрамикроэлементов, но с высоким положительным зарядом ядра. Графическое толкование этого явления показано на рисунке 8.2.

Рис 8.2 Графическая интерпретация информационно-равновесного распределения макро-, микро- и ультрамикроэлементов в клетках организмов биосферы Q – величина заряда ядра элемента, входящего в состав клетки, % – процентная доля элемента в клетке, 1 – графическая интерпретация (ГИ) макроэлементов, 2 – ГИ микроэлементов, 3 – ГИ ультрамикроэлементов, 4 – информационно-равновесная кривая распределения элементов в клетке

Приведенные в таблице 8.1. химические элементы часто используются в биотехнологиях в качестве биодобавок к таким питательным продуктам как кефир, ряженка, йогурты, особенно сливки и другие молочные изделия, на пакетах которых иногда, кроме витаминов, указывается процент микро- и макроэлементов, входящих в их составы.

Вышеизложенный информациологический анализ биологии можно завершить следующим фундаментальным выводом. Клетка биосферы является структурной информационнофункциональной единицей жизни, представляет собой (как и любой организм) совокупность информационно-кодовых взаимоотносящихся

241

структур, обеспечивающих ее такими информационногенными свойствами, как саморазмножение, саморазвитие, саморегуляция и т.д.

242

1 Глава написана при участии биолога Мироновой С.И.

238 :: 239 :: 240 :: 241 :: Содержание 242 :: 243 :: 244 :: 245 :: 246 :: 247 :: 248 :: 249 :: 250 :: 251 :: Содержание

8.2. Информациологическая генетика

Слово генетика происходит от греческого genetikos, что имеет отношение к рождению и происхождению. Генетика - это наука об информационных процессах наследственности и

изменчивости организмов биосферы и законах управления ими. В 1865 г. австралийский естествоиспытатель Г. Мендель открыл три фундаментальных закона наследования признаков живыми организмами. В 1900 г. в научной литературе впервые появилось слово генетика, основными понятиями которой являются: наследственность, хромосомы, ген, признак, генотип, фенотип, генетический код, наследственная информация, кодон, триплет, ДНК, РНК, генетические карты организмов и человека, мономеры, полимеры и другие.

Основой любой клетки и организма являются такие органические полимеры (многомолекулярные соединения), как белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, жиры и другие. Мономерами (маломолекулярные соединения) белков являются аминокислоты. Нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение и передачу генетической (наследственной) информации в

растительном и животном мире. К нуклеиновым кислотам относятся ДНК и РНК, мономерами которых являются нуклеотиды, состоящие из азотистых оснований, фосфорной кислоты и пентозы (дезоксирибозы или рибозы). Рибоза имеет на один атом кислорода больше, чем дезоксирибоза. Поскольку нуклеотиды являются основой информационногенных кодов, передаваемых по наследству от поколения в поколение, остановимся на их свойствах. Азотистых оснований нуклеотидов имеется несколько видов (по ним последние и отличаются): аденин записывается сокращенно заглавной буквой А, гуанин - буквой Г, урацил - У, цитозин - Ц. Нуклеотиды (А,Г,У,Ц) соединяются между собой и образуют одну информационно-кодовую цепь. Одна молекула ДНК образуется двумя такими цепочками нуклеотидов. Для примера запишем информационно-кодовую последовательность азотистых (пуриновых или пиримидиновых) оснований в виде следующей информационной цепи:

А-Г-У-А-Ц. (8.1)

Тогда другая информационная цепь, в соответствии с информационно-генетическим принципом комплентарности будет иметь следующий вид:

У-Ц-А-У-Г. (8.2)

Информационногенный код живых организмов представляет собой комбинации нуклеотидов и их порядок (очередность, последовательность) расположения в молекуле ДНК.

Ввиду того, что основными компонентами клетки являются хромосомы, дадим их характеристику.

242

Хромосомы являются носителями генов и определяются наследственными признаками клеток и организмов. Хромосома состоит в основном на 99% из ДНК. Она способна к делению и самовоспроизведению и является структурным элементом клетки, в котором в линейном порядке расположены гены. В каждой клетке организма заключена определенная совокупность хромосом, называемая хромосомным набором. Числа хромосомных наборов в клетках разных организмов - разные (от 2 до свыше 100). У человека число (хромосом) хромосомного набора составляет 46, у пчелы - 32, утки - 80, карпа - 104 и у рака - 116. Существует две гипотезы о структуре хромосом. В первом случае хромосомы состоят из двойных тонких нитей, имеющих сложную нитевую структуру. Всего нитей в хромосоме насчитывается 64. По второй гипотезе хромосома имеет одну нить, способную за счет спирализации и деспирализации создавать соответствующую спиралевидную структуру. Хромосомы в основном состоят из нуклеопротеидов (99%) - это ДНК и белок. Кроме того, в состав хромосом входят РНК, ионы кальция, магния, железа. В состав ДНК входят так называемые нуклеотиды -вещество, состоящее из пуринового или пиримидинового основания, фосфорной кислоты и углевода. ДНК состоит из двух полинуклеотидных спиралей. РНК в отличие от ДНК имеет однолинейную структуру и является полинуклеотидом. В состав РНК входят четыре

азотистых основания - аденин и цитозин, гуанин и урацил. В состав ДНК входят по две группы пуриновых и пиримидоновых оснований: аденин + гуанин и тимин + цитозин. До конца строение ДНК, РНК и в целом хромосом на сегодняшний день не выяснено.

Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, детерминирующая (кодирующая) ген, у разных организмов разная, что имеет прямое отношение к наследственности. Установлено, что передаются

из поколения в поколение не признаки (белый или черный цвет), а наследственные задатки или факторы, их определяющие. Наследственные задатки (факторы), являющиеся основанием

развития соответствующего признака организма, в свое время были названы генами.

Следовательно, ген - это как бы единица наследственности, развивающая тот или иной признак (свойство) организма. Рождение признака осуществляется не одним геном, а совокупностью генов, называемой генотипом. Содержащиеся в хромосомах гены (последовательности нуклеотидов в ДНК) выполняют определенные функции. Считается, что ген имеет дискретное проявление, так как он определяет наличие или отсутствие определенной химической реакции, которая в свою очередь способствует развитию соответствующего признака. Гены располагаются в хромосомах линейно и всегда в определенном порядке. Для обеспечения проведения анализа составляются схемы относительного расположения генов. Такая схема называется генетической картой хромосом.

В соответствии с современными исследованиями установлено, что ген является сложной линейной структурой. Он может находиться в различных функциональных состояниях (аллелях). Кроме внешних свойств генов, изучаются их внутренние свойства. Для этих целей составляются карты генов. Исследования показали, что ген состоит из так называемых горячих точек, определенное расположение которых внутри гена разных организмов имеет общий характер - наличие в этих точках последовательностей одинаковых нуклеотидов в ДНК. В настоящее время уже найдены способы определения величины гена через число

243

пар нуклеотидов в нем. Расчеты показали, что средняя величина гена представляет собой 1600 пар нуклеотидов, расположенных в нем линейно. Минимальная величина гена - 600 нуклеотидов, а максимальная - 5900. Можно сказать таким образом, что ген,

имея сложную структуру, является делимой единицей наследственности, но не является

делимым функционально.

На основании современных научных исследований установлено, что специфическим компонентом гена есть ДНК. Следовательно, изучение структуры ДНК и информационных отношений ее структурных элементов между собой, а также исследование внешних и внутриструктурных функций ДНК позволит таким образом глубже изучить структуру, свойства и функции гена, который, как установлено, является основой появления наследственных признаков и, кроме того, контролирует синтез белков, соответствующих ферментов, аминокислотный состав полипептидных цепей и т.д. Чтобы узнать, как и в какой последовательности записывается информация в генах ДНК, какой принцип кодирования заложен в этой записи и что является элементами кода, остановимся на анализе методов кодирования генетической информации. С этой целью запишем следующие информационные характеристики методов кодирования:

основание системы счисления (число символов в алфавите кода);

длина кодовой комбинации (число разрядов кода);

количество информации в одной кодовой комбинации;

максимальная информационная емкость системы кодирования.

Проблема кодирования генетической информации заключается в следующем. Чтобы добиться высокого качества идентификации и кодирования, кодирование генетической информации рассматривалось по двум позициям. Отдельно рассматривались генетические объекты (признаки) и отдельно рассматривались их свойства (задатки), для чего выбирались методы кодирования самих признаков и методов кодирования их свойств. В процессе анализа методов кодирования были рассмотрены следующие системы классификации, шифров и кодирования объектов и их свойств. Для объектов: идентификация и классификация самих объектов; порядковая система кодирования; серийные и смешанные системы кодирования. Для свойств объектов: призначная идентификация и классификация; порядковая система кодирования; параллельная позиционная (поразрядная) система кодирования; последовательная позиционная (поразрядная) система кодирования; комбинированные и смешанные системы последовательного и параллельного кодирования.

Под шифром понимается условное сокращенное обозначение конкретной позиции определенной номенклатуры (объектов, свойств и т.п.), тогда как совокупность шифров данной номенклатуры, построенной по определенной системе, является ее кодом. По форме коды бывают однопризначными (простыми) и многопризначными (сложными). Примером однопризначного кода может быть код живых организмов: человеческий род - шифр 1; животный мир - шифр 2; растительный мир - шифр 3 и т.д. Сложные коды содержат больше одного признака. В качестве примера можно привести код деревьев по развернутой номенклатуре, который включает в себя следующие составные признаки:

группу (широколиственные, узколиственные, высокие, низкие и др.);

подгруппу (для высоких деревьев - широколиственные и узколиственные);

244

вид; количество лет жизни.

По системе нумерации (построения) коды делятся на порядковые, серийные, десятичные позиционные (поразрядные), коды повторения и комбинированные (смешанные).

В порядковой системе кодирования шифры каждой позиции кода соответствуют порядковым номерам этих позиций кода и изменяются с возрастанием чисел натурального ряда. Порядковые коды применяются только для однопризначных номенклатур изучаемых объектов и их свойств.

Серийная система кодирования используется для одно-, двух-, трех- и более призначных совокупностей объектов. Здесь она предусматривает расчленение номенклатуры объектов на отдельные части и шифровку не только позиции какой-либо части номенклатуры, но и групп позиции. Серийный код отличается от порядкового лишь тем, что содержит резервные шифры на случай расширения номенклатуры; это является одним из основных его достоинств.

Наибольшее распространение при обработке информации на ЭВМ получил так называемый десятичный позиционный (поразрядный) код. При разработке десятичного кода исследуемая номенклатура предварительно делится на составные группировки с соответствующими иерархическими ступенями (уровнями). Причем каждый разряд кода характеризует одну из группировочных ступеней исследуемой номенклатуры.

Смешанный код сочетает принципы десятичной, серийной и порядковой систем кодирования. Такой код используется при разработке шифров для многопризначных и многозначных исследуемых объектов.

Проведенный анализ систем кодирования позволяет перейти непосредственно к анализу и синтезу информационногенного кода. Как было сказано, главным компонентом гена является ДНК. Чтобы расшифровать запись информации в последней, необходимо проанализировать ее строение. Выше было отмечено, что основой ДНК (ее структурой) являются два пуриновые основания (аденин и гуанин) и два пиримидановые основания - тимин и цитозин. Хромосомы состоят не только из ДНК, но и из белков, которые в свою очередь состоят из 20 аминокислот. Оказывается, набор этих кислот влияет не только на первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры молекулы белка, но и на все виды белков и их характеристики. Установлено, что наследственная информация и последовательности аминокислот в молекуле белка записывается последовательностью нуклеотидов в ДНК.

В 1953 г. американский физик-теоретик русского происхождения Г. Гамов (основоположник гипотезы Большого взрыва и расширяющейся Вселенной) выдвинул идею, заключающуюся в том, что гены являются основой кодирования наследственной информации. В 1999 г. информациологи разных стран заявили о том, что они заканчивают "прочтение текста" (расшифровку кода) наследственной информации человека. Ими уже "прочитан" первый миллиард "букв" -нуклеотидов, которыми записывается наследственная информация. В целом геном человека, состоящий из трех миллиардов нуклеотидов, будет расшифрован в ближайшее время, а по состоянию на начало 2000

года уже расшифрована 23-я хромосома (из всех 46 хромосом человека), которая состоит из 800 генов и 33,5 миллионов нуклеотидов. Учитывая этот факт и широкомасштабные исследования

245

информациологов-генетиков всего мира, стало возможным установить следующее основное свойство информационногенного кода: каждая аминокислота кодируется единицами генетического кода, так называемыми кодонами, состоящими из трех азотных оснований (нуклеотидов), называемых триплетами. Обозначим кодоны (триплеты) через m, а все четыре основания через п и постараемся определить формулу (триплетный код), с помощью которой можно было бы закодировать 20 аминокислот. Для этих целей, с учетом вышеизложенного анализа систем кодирования, была выведена формула, позволяющая соответствующими последовательностями расположения (следования) 20 аминокислот рассчитать количество их комбинаций. Полученная таким образом формула триплетного информациогенезисного кода, определяющая общее число различных сочетаний, выглядит следующим образом:

K=(Сm n) m (8.3)

где п - общее число оснований ДНК; т - число оснований, кодирующих каждую аминокислоту и другие составляющие; Сm n - число сочетаний из п по т оснований. Если вместо буквенных обозначений подставить числовые значения, получим общее число различных сочетаний для кодирования 20 аминокислот и других составляющих:

K=(Cm n) m=(

n!

m!(n-m)!

)m=(

24

6

)3=64. (8.4)

Полученные 64 кодона (триплета) используются для кодирования 20 аминокислот. Это означает, что каждая из 20 аминокислот должна кодироваться тремя нуклеотидами. Информационногенный код расшифровывается всегда с вполне определенного места. Например, если произойдет мутация, т.е. лишняя вставка или выпадение нуклеотида в триплетной последовательности кодона в определенной части молекулы ДНК, то последовательность считывания (раскодирования) кодонов нарушается.

Ген представляет собой определенный участок ДНК с соответствующей последовательностью нуклеотидов, которая предшествует ему и определяет его начало. Следующая за геном последовательность нуклеотидов определяет его конец. Ген, таким образом, с обеих сторон ограничен строгим порядком (кодом) расположения нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов в ДНК определяет последовательность аминокислот в белковой молекуле. Ген, как элемент молекулы ДНК, несет информацию о строении молекулы белка. Таким образом, все 20 аминокислот,

представляющих информационно-биологическую основу всех живых организмов, могут кодироваться (определяться) информационными словами, которыми являются триплеты (кодоны) нуклеотидов. Например, включение в полипептидную цепь фенилаланиновой аминокислоты способствует триплетное соотношение (информация) нуклеотидов урацила, т.е. урацил + урацил + урацил, а сокращенно - триплетый информационный (соотносительный)

246

кодон урацила - УУУ, который является кодовым словом информационногенного кода для фенилаланиновой аминокислоты живых организмов. Для остальных 19 аминокислот в результате научных исследований информациологов-генетиков также расшифрованы информационные триплеты, кодирующие соответствующие аминокислоты. Последние кодируются разными информационно-кодовыми триплетами. Рассмотрим информационногенный код, приведенный в таблице 8.2. Например, одна из 20 аминокислот - аргинин может кодироваться различными четырьмя триплетами (ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ), у которых первые два азотистые основания (пуриновое или пиримидиновое) являются общими, а третье - различное. В нашем примере общими являются Ц (цитозин) и

Г (гуанин). Цитозин - это нуклеотид (нуклеозидфосфат), состоящий в основном из азотистого основания (в данном случае - пиримидинового). Гуанин - это тоже нуклеотид, который содержится во всех живых клетках в составе ДНК и РНК, и участвует в синтезе белка. Гуанин состоит из азотистого (пуринового) основания. Третьи азотистые основания у всех приведенных в примере кодонов различные - У, Ц, А, Г. Установлено важное свойство информационногенного кода, заключающееся в том, что только одинаковые кодоны могут кодировать одинаковые аминокислоты в клетках живых организмов. Открытие информационногенного кода на фундаментальной основе, которой является первичная сущность мироздания, - информация, что в физико-химической трактовке означает отношение, позволило сформулировать следующий информационнобиогенный закон: информационные свойства атомов, молекул и химических элементов соотносятся (соинформируются) между собой и обеспечивают таким образом фундаментальную основу для самоинформациогенеза одноплетных, дуплетных, триплетных, четыреплетных, пятиплетных и т.д. само- и взаимоотношений - полиинформационногенных кодов. В нашем примере рассмотрен информационногенный код в виде триплетного кодона, как наиболее изученного, для 20 стандартных аминокислот, из которых строятся природные белки. Однако это еще не окончательный информациогенный код биосферы, это только один из проявлений его задатков (свойств), позволяющий определить его полный признак в виде четыреплетных и пятиплетных информационногенных кодов. Несомненно, что кроме триплетных азотистых (пуриновых или пиримидиновых) оснований, контролирующих (кодирующих) синтез не только белков (аминокислот), но и других составляющих клеток организмов, в информациогенезе живой сферы принимают активное участие и другие информационногенные

(химические, физические, астрономические, биологические, экологические)

основания, которые обозначим через W и Ψ. В этом случае информационногенный код биосферы можно записать в виде четыреплетного и пятиплетного кодонов:

Ц-Г-У-W,

Г-A-Ц-W-Ψ.(8.5)

Информационногенный код, как было сказано выше, - это ген, представляющий определенную последовательность пар нуклеотидов (например, А-Г) в молекуле ДНК. Мутации гена (кода) возникают, если изменяются следующие последовательности нуклеотидов, т.е. их кодонов: а) увеличение числа пар нуклеотидов в генетической цепи; б) замена одного или нескольких нуклеотидов на

247

Таблица 8.2

Информациогенный код биосферы по Юзвишину

Шифры позиций (номеров) азотистых (пуриновых или пиримидиновых) оснований в триплетных кодонах

 

Вторые позиция азотистых оснований (нуклеотидов) в триплетных кодонах Триплеты

 

1-е позиции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-й позиции

 

 

 

 

Нуклеоти

 

Нуклеоти

 

Нуклеоти

(нуклеотидов

Триплет

Нуклеотид У

 

Триплет

Триплет

Триплет

(нуклеотидов

) триплетов

 

д Ц

д А

д Г

) триплетов

ы

(урацил)

 

ы

ы

ы

 

 

(цитозин)

(аденин)

(гуанин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УУУ

Фенилалани

 

УЦУ

Серин

УАУ

Тирозин

УГУ

Цистеин

У

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УУЦ

Фенилалани

 

УЦЦ

Серин

УАЦ

Тирозин

УГЦ

Цистеин

Ц

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УУА

Лейцин

 

УЦА

Серин

Конец

(Стоп-

Конец

(Стоп-

А

 

 

 

 

кодон)

кодон)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УУГ

Лейцин

 

УЦГ

Серин

Конец

(Стоп-

УГГ

Триптофа

Г

 

 

кодон)

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦУУ

Лейцин

 

ЦЦУ

Пролин

ЦАУ

Гистидин

ЦГУ

Аргинин

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦУЦ

Лейцин

 

ЦЦЦ

Пролин

ЦАЦ

Гистидин

ЦГЦ

Аргинин

Ц

Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦУА

Лейцин

 

ЦЦА

Пролин

ЦАА

Глуталин

ЦГА

Аргинин

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦУГ

Лейцин

 

ЦЦГ

Пролин

ЦАГ

Глуталин

ЦГГ

Аргинин

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АУУ

Изолейцин

 

АЦУ

Треонин

ААУ

Аспараги

АГУ

Серин

У

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АУЦ

Изолейцин

 

АЦЦ

Треонин

ААЦ

Аспараги

АГЦ

Серин

Ц

A

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АУА

Изолейцин

 

АЦА

Треонин

ААА

Лизин

АГА

Аргинин

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АУГ

Метионин Н

 

АЦГ

Треонин

ААГ

Лизин

АГГ

Аргинин

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГУУ

Валин

 

ГЦУ

Аланин

ГАУ

Аспараги

ГГУ

Глицин

У

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГУЦ

Валин

 

ГЦЦ

Аланин

ГАЦ

Аспараги

ГГЦ

Глицин

Ц

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГУА

Валин

 

ГЦА

Аланин

ГАА

Глуталин

ГГА

Глицин

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГУГ

Валин

 

ГЦГ

Алании

ГАГ

Глуталин

ГГГ

Глицин

Г

 

Начало (Н)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аминокислоты белка, детерминируемые геном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

248

другие нуклеотиды; в) удаление или выпадение из цепи одной или нескольких пар нуклеотидов; г) нарушение последовательности пар нуклеотидов. Любоенезапрограммированное химическое вмешательство в клетку может вызвать нарушение нормального процесса образования азотистых (пуриновых или пиримидиновых) оснований аминокислот, что в свою очередь проявится мутационным свойством на информационногенный код. Последнее обстоятельство характеризуется образованием или использованием аналогов соответствующих оснований. Дезаминированию оснований подвергаются гуанин и цитозин. Кроме различных химических веществ мутагенными свойствами обладают некоторые физические процессы.

Так, ультрафиолетовые лучи, искусственная и естественная радиация, а также

ионизирующая радиация могут вызывать повреждения последовательности информационногенного кода (гена) в клетке, что, естественно, может привести к гибели организма. В связи с тем, что последовательность нуклеотидов в гене ДНК формирует (кодирует) соответствующую последовательность аминокислот в белковой молекуле, то включение в ген или выпадение пары нуклеотидов из гена приводит к мутационному изменению одной аминокислоты в молекуле белка. Однако в клетках, кроме хромосом, ДНК, РНК и самого информационногенного кода, имеются защитные средства, обеспечивающие восстановление отклонений (повреждений) в гене. Защитными свойствами обладают вырабатываемые в клетке специальные ферменты репарации (восстановления) генов.

Развитие информациологической биологии, информациологической генетики и других информациологических наук расширяет знания о первичной информациогенной сущности процессов и явлений в живой и неживой природе и служит базой для открытия новых n-плетных информационных кодонов. Это дает возможность искусственно синтезировать кроме белка тот или иной наследственный ген, что расширяет возможности клонирования не только клеток, но и организмов путем бесполого их размножения в лабораторных условиях.

Если с точки зрения информациологического подхода проанализировать общую формулу информациогезисного кода (8.1), то нетрудно произвести расчеты, которые показывают, что при пяти основаниях четыреплетного информационногенного кода получим уже не 64 (в случае триплетного кода), а 625 различных комбинаций. Это свидетельствует о том, что из пяти оснований (пятое основание нетрудно определить) по четыре основания можно кодировать уже не 20 аминокислот, а значительно большее количество составляющих, включающих (кроме аминокислот) и другие компоненты хромосомы, клетки и организма в целом.

Если определить шестое основание, которое, вероятно, будет иметь отношение к гену из четыреплетных кодонов в соответствии с формулой информациогенезисного кода (8.3), то получим не 64 (триплетный кодон) и не 625 (четыреплетный кодон), а 7776 различных комбинаций пятиплетных оснований (кодонов), кодирующих фактически огромное количество (7776) аминокислот и других компонент, не только составляющих химическую основу гена, но и информационно влияющих на его содержание и проявление как информационно-биогенную

единицу природы.

249

Открытие информациогена и информационногенного кода позволило сделать вывод о том, что

живая природа (биосфера) имеет фундаментальное единство, как и вся Вселенная, основанное на универсально-континуумном явлении, которым является вездесущая информация и ее непрерывные проявления - информационны, которые (по образному определению информациологов-генетиков) управляют биосферой, миром и Вселенной в целом. Многие информациогены живут сотни миллионов и миллиарды лет. Они адаптируются к холоду и жаре, выживают в экстремальных условиях, вступают в новые отношения - соотношения - взаимоотношения - взаимосвязи.

Информациологи провели анализ большого поля фактического материала и пришли к выводу, что из шести миллиардов человек, населяющих нашу планету, не найдется хотя бы двух человек, у которых были бы одинаковые генотипы, несущие из поколения в поколение через века и тысячелетия наследственную информацию.

Известно, что физиогномика по чертам (мимике) лица изучает болезни, характер и другие проявления людей. Информациологическая генетика на основе открытого информационногенного кода человека, изучив отдельные его гены, или весь генотип и фенотип, а также распространение их в социальных слоях населения, может определять не только его характер и болезни, но и мысли, предсказывать будущее и т.д. Такая возможность, действительно, имеет место, ибо ген, как элементарная структура молекулы, воспроизводится в каждом поколении с момента зарождения