Генетический код

Нелинейная динамика ДНК, рибосом и коллагена

В 1984 г. в Институте Физико-Техничеких Проблем АНСССР методом корреляционной лазерной спектроскопии мной был обнаружен феномен возвратной памяти ДНК, рибосом (50S субчастицы из бактерии E.coli) и коллагена [12, 19]. Препараты ДНК, рибосом и коллагена in vitro через строго определенные промежутки времени давали изоморфные колебательные спектры в форме временнЫх автокорреляционных функций. Фактически, препараты излучали звуковое поле с повторяющимися спектральным составами. Такое поведение в нелинейных колебательных системах получило название Возврата Ферми-Паста-Улама (ФПУ) по именам физиков, обнаруживших этот феномен в 1956 г. [31]. Он имеет фундаментальное значение и рассматривается как память нелинейных систем на начальные моды возбуждения и является одним из видов солитонов — не затухающих уединенных волн. Возврат ФПУ наблюдается в длинных линиях электропередач, в свойствах нервного импульса, в электромагнитных генераторах и в колебательной динамике ДНК, рибосом и коллагена и во многих других волновых процессах. Нами совместно был сконструирован электромагнитный генератор, в спектре излучения которого выполнялся возврат ФПУ. Мы успешно использовали его для дистанционной трансляции морфогенетической информации с зародышей лягушки Xenopus laevis на препараты эктодермы ранней гаструлы этих зародышей с последующим морфогенезом набора нейральных и мезодермальных производных — зачатка нервной трубки, мышц, кишечника [12. 32]. Фактически это было первое дистанционное электромагнитное программирование тотипотентных (стволовых) клеток эктодермы ранней гастулы и одним из доказательств существования генетической информации в форме физического поля, что предсказывал А.Г.Гурвич в 20-х-40-х годах прошлого века. Возврат ФПУ на уровне хромосомной ДНК можно рассматривать как одну из форм возвратной волновой эпигенетической памяти, которую биосистемы используют для актов регенерации органов и тканей — печени человека, клешней краба, щупалец головоногих, тела у планарий, регенерация у растений и т. д.

МикроРНК (miRNA)

Возможная роль в рамках понятий Лингвистико-волоновой генетики.
В организмах существует большой класс так называемых «микроРНК» [http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E8%EA%F0%EE%D0%CD%CA]. Это молекулы длиной в 21-22 нуклеотида. Сами по себе такие короткие полирибонуклеотиды вряд-ли способны нести какую-либо информацию, такую, к примеру как информационная РНК (мРНК). И тем не менее, роль микроРНК чрезвычайно велика. Они могут оказывать как позитивное, так и негативное влияние на экспрессию генов в зависимости от того, каким образом спаривание с микроРНК влияет на вторичную структуру мРНК, и таким образом опосредованно контролировать связывание других регуляторных факторов. Некоторые микроРНК могут регулировать активность не кодирующих РНК. МикроРНК могут, вероятно, функционировать и без спаривания с нуклеиновыми кислотами-мишенями, например, посредством конкуренции с другими РНК за связывание с белком. МикроРНК представляют собою широкий набор структурных элементов, функции которых во многих случаях раскрыты и значительны, но стратегический механизм управления самими микроРНК не понятен. При столь малых размерах микроРНК выполняют существенные регуляторные акты, такие как репрессия трансляции мРНК без ее дестабилизации. Сейчас нарастает вал экспериментальных данных о все новых мощных регуляторных функциях микроРНК. И это становится проблемой для исследователей, поскольку непонятно каким образом, кем и как управляются сами микроРНК, осуществляющие, по сути, квази разумную работу управления метаболизмом биосистем. Это часть большой теоретической проблемы о том, как малые составные части метаболического котла организмов управляют бесчисленными тактическими вариантами обмена веществ как большого метаболического целого. В этом смысле микроРНК не являются исключением. Смысл точных транспозиций мобильных диспергированных генов относится к этой же проблеме, также как и точные перемещения транспортных РНК, нахождения антителами антигенов, нахождения сайтов узнаваний рестриктазами, вирусами своих сайтов на клеточной мембране, белком р53 своих многочисленных мест работы и т. д. Примеров такой квази разумной организации взаимодействий во внутриклеточном жидко кристаллическом пересеченном пространстве несть числа. Это молекулярный уровень. Но то же самое мы видим на организменном уровне на примерах взаимодействия пчел при строительстве сот, муравьев и термитов при создании муравейников и термитников, при стайном поведении и т. д. Является ли это проявлением некоего «коллективного бессознательного» или высшего организационного разумного начала, мы не знаем. Возможно, простое объяснение такого феномена в рамках принципов Лингвистико-волновой генетики. Допустив, что словосочетание «генетические тексты» – не метафора, мы автоматически должны принять идею грамматики таких текстов, вовсе не обязательно похожую на грамматики человеческих языков, которые едины по Н.Хомскому[http://www.textfighter.org/raznoe/Linguist/homsk/homskii_n_aspekty_teorii_sintaksisa_lingvistiki.php]. Грамматика генетических текстов, как Вселенского Эсперанто, вероятно, имеет свои специфические черты. Можно предположить, что микроРНК являются сложной системой пунктуации генетических текстов и других знаков-символов, задающих новые ареалы смыслов, зависящих от воздействия на текстовые мишени ДНК и РНК, на которые осознанно и планово нацелены микроРНК. Это приемлемо, если рассматривать геном как квантовый биокомпьютер, реализующий простейшие акты Сознания-Мышления и Речи (текстов).

ЛИТЕРАТУРА

1. Гурвич А.Г., 1944. Теория биологического поля. М., 1944. С.28
2. Гаряев, 2009, Лингвистико-волновой геном. Теория и практика. Киев. Моногр. 216 с.; Pitkanen, 2010. The Notion of Wave-Genome and DNA as Topological Quantum Computer, http://tgd.wippiespace.com/public_html/pdfpool/gari.pdf
3. http://yandex.ru/clck/jsredir?from=yandex.ru%3Byandsearch%3Bweb%3B%3B&text=&etext=365.BTHKgYs-wi518m5-55EEjT5I0YovjlbfTx6Bj-wLfbVCfWNa1vBo-qpJ5BwxF2xAnbfKy6E_tAcRhrRZ_E-qNRS42YUSdcE6AGVBSnEGibPQOuMqZbXQCOG5U34GpMzdwmk_RSGpjV5a5YEX-RJJqFC25lJkGYgbOKjIhrxjnVfP9FTTzoQ7K_Ny745fobHbca89ExbEezlSgLiN3YuwxxU3nwIcKduYc1GSFntgMQ.c2c826432cacfbf88f2cb421e643998b79d98a83&uuid=&state=AiuY0DBWFJ4ePaEse6rgeAjgs2pI3DW99KUdgowt9XsMCv5TMMN9UTQSQbnFqxRfmqMBQ4ByD1zveyOraa59fRzWokoDKuu8XIP84pTPSlB6X9q6o32I7X5qUpHyXKCc30xvJuGRFd3U_OlkcplqxB6cFteqdCVa977sdfBqzjJQiH8N2zzUNtaK0p2N8fzEUq2XMkq_3v2ircGaOIPt8WVJAmGYcuPI&data=UlNrNmk5WktYejR0eWJFYk1Ldmtxc0RMd25YTDl0SXJpbkdkQ1gwaWdEQWp4VVZvQ3hHSkxrRUZJR2Y5UVBaVE92cmVOeWFGdWY5QV85WnF0TkFsQXlUcnJ5M3lPWDNXdEU4LUhMT2Q4UWVNdFhfVlBPM0xtaHc1NG14ZXk0c0xMVWxjVVF4bUtnbmlJZC1mZHZwWGZqWVJta1hmeU92Y3FlUTdfdW9GT3NxUXhOclVhM2VWdmc&b64e=2&sign=1b6c31f3707d57970878a4385b57ba41&keyno=0&l10n=ru
4. М.Ниренберг, Ф.Крик, 1964. Январь Т. LXXXII, вып. 1. УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК. ФИЗИКА НАШИХ ДНЕЙ 576.1 + 547.963.3 http://ufn.ru/ufn64/ufn64_1/Russian/r641c.pdf
5. Crick F.H.C. 1966. Codon-anticodon pairing: the wobble hypothesis, v. 19, pp. 548-555.
6. Crick F.H.C. 1989. What mad pursuit. A personal view of scientific discovery. Basic Books, Inc. Publishers. New York. Перевод на Русский: Фрэнсис Крик «Безумный поиск. Личный взгляд на научное открытие». Институт компьютерных исследований. Москва-Ижевск, 2004.
7. Lagerkvist U. 1978. «Two out of Three»: an alternative method for codon reading. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, v. 75, pp. 1759 1762.
8. Shcherbak V.I. 2003. Arithmetic inside the universal genetic code. BioSystems, v. 70, pp.187–209.
9. Adleman L.M. 1994. Molecular Computation Of Solutions To Combinatorial Problems. The first DNA computing paper. Describes a solution for the directed Hamiltonian path problem. Science, v. 266 (11), pp. 1021–1024.
10. Гаряев П.П., Македонский С.Н., Леонова Е.А. 1997. Биокомпьютер на генетических молекулах как реальность. Информационные технологии, № 5, с. 42-46.; Gariaev P.P., Birshtein B.I., Iarochenko A.M., Marcer P.J., Tertishny G.G., Leonova K.A., Kaempf U. 2001. The DNA-wave biocomputer. «CASYS», International Journal of Computing Anticipatory Systems (ed. D.M.Dubois), Liege, Belgium, v. 10, pp. 290-310, http://www.rialian.com/rnboyd/dna-wave.doc
11. Crick F.H.C. 1989. What mad pursuit. A personal view of scientific discovery. Basic Books, Inc.,Publishers. New York. Перевод на Русский: Фрэнсис Крик «Безумный поиск. Личный взгляд на научное открытие». Институт компьютерных исследований. Москва-Ижевск, 2004.
12. Гаряев П.П. 1997. Волновой генетический код. М., Издатцентр, 107с.
13. Овчинников Л.П., 1998. Что и как закодировано в мРНК. Московский Государственный Университет. Соросовский образовательный журнал №4. С.10-18 http://bio.fizteh.ru/student/files/biology/bioarticles/f_4ai2
14. Gariaev P.P., Birshtein B.I., Iarochenko A.M., Marcer P.J., Tertishny G.G., Leonova K.A., Kaempf U. 2001. The DNA-wave biocomputer. «CASYS», International Journal of Computing Anticipatory Systems (ed. D.M.Dubois), Liege, Belgium, v. 10, pp. 290-310, http://www.rialian.com/rnboyd/dna-wave.doc
15. Стил Э., Линдли Р., Бландэн Р. 2002. Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция. М., Мир, 237 с.
16. Kabat Е. A. et al. 1977. Sequence of Immunoglobulin Chains, US Department of Health. Education and Welfare.
17. Спиноза Б. 1677. Этика.
18. Налимов В.В. 1989. Спонтанность сознания. Вероятностная теория смыслов и смысловая архитектоника личности. М., Прометей, 287 с.
19. Gariaev P.P., Chudin V.I., Komissarov G.G., Berezin A.A., Vasiliev A.A. 1991. Hologrphic Associative Memory of Biological Systems. Proceedings SPIE, The International Society for Optical Engineering. Optical Memory and Neural Networks., USA, v. 1621, pp. 280-291.
20. Гаряев П.П. 1994. Волновой геном. М., РАН, Общественная польза, М., 279 с.
21. Allison S.A., Sorlie S.S., Pecora R. 1990. Brownian Dynamics Simulations of Wormlike chains: Dynamics Light Scattering from 2311 Base Pair DNA Fragments. Macromolecules,v. 23, pр.1110-1118.
22. Biebricher C.K., Eigen M., Luce R. 1981. Product analysis of RNA Generated de novo by Qb Replicase. J. Mol. Biol., v. 148, pp. 369-390.
23. Прангишвили И.В., Гаряев П.П., Тертышный Г.Г., Максименко В.В., Мологин А.В., Леонова Е.А., Мулдашев Э.Р. 2000. Спектроскопия радиоволновых излучений локализованных фотонов: выход на квантово-нелокальные биоинформационные процессы. Датчики и Системы, № 9, Т. 18, с. 2-13.
24. Gariaev P. and Pitkanen M, 2011, A Model for the Findings about Hologram Generating Properties of DNA. DNA Decipher Journal January 2011| Vol 1.| Issue 1| pp. 047-072 47
25. Гаряев П.П., Тертышный Г.Г., Товмаш А.В. 2007. Экспериментальные исследования in vitro по голографическому отображению и переносу ДНК в комплексе синформацией, ее окружающей. Новые медицинские технологии, № 9, с. 42-53.
26. Гаряев П.П., Кокая А.А., Мухина И.В., Леонова-Гаряева Е.А., Кокая Н.Г. 2007. Влияние модулированного биоструктурами электромагнитного излучения на течение аллоксанового сахарного диабета у крыс. Бюллетень Экспериментальной Биологии и Медицины, № 2, с.155-158.
27. Гаряев П.П., Кокая А.А., Леонова-Гаряева Е.А., Мулдашев Э.Р., Мухина И.В., Смелов М.В., Тертышный Г.Г., Товмаш А.В., Ягужинский Л.С. 2007. Теоретические модели волновой генетики и воспроизведение волнового иммунитета в эксперименте. Новые медицинские технологии, Новое медицинское оборудование, № 11, с. 26-70.
28. Островский Ю.И., Тертышный Г.Г., Эвентов В.Л., 2014. УПРАВЛЕНИЕ НОРМАЛИЗАЦИЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КЛЕТОК ОРГАНИЗМА ПУТЕМ ИХ ОБЛУЧЕНИЯ РАДИОВОЛНАМИ, МОДУЛИРОВАННЫМИ ИНФОРМАЦИЕЙ О ФУНКЦИОНИРОВАНИИ АНАЛОГИЧНЫХ ЗДОРОВЫХ МОЛОДЫХ КЛЕТОК. Институт проблем управления РАН, Москва, Российский научный центр хирургии им. академика Петровского, Москва. http://hologrammatrix.com/index.php/8-stati/2-up-r-avl-e-nie-n-o-r-m-a-l-i-z-a-ts-i-ej-f-un-kts-ioni-r-ov-a-niya-k-l-e-t-ok-o-rg-a-n-i-z-ma
29. Peter P. Gariaev et al., May 2014. Materialization of DNA Fragment in Water through Modulated Electromagnetic Irradiation. Preliminary Report. DNA Decipher Journal | | Vol. 4 | Issue 1 | pp. 01-02. ISSN: 2159-046X DNA Decipher Journal Published by QuantumDream, Inc. www.dnadecipher.com
30. Gariaev, Peter and Pitkänen, Matti (2011) Model for the Findings about Hologram Generating Properties of DNA. DNA Decipher Journal January, 1 (1). pp. 47-72. ISSN ISSN: 2159-046. http://scireprints.lu.lv/160/
31. Fermi E., Pasta J., Ulam S., 1955, Studies of nonlinear problems. 1. Physics. Report.
32. Gariaev P.P., Chudin V.I., Komissarov G.G., Berezin A.A., Vasiliev A.A., 1991, Hologrphic Associative Memory of Biological Systems, Proceedings SPIE – The International Society for Optical Engineering. Optical Memory and Neural Networks., v.1621, p.280- 291. USA.