Поле кода. Искусственные генетические машины

Давно очевидно, что линейное представление о Коде принципиально не может вмещать в себя сложную иерархию смыслов, присущих живому. Поэтому оно не может обнаружить в Коде главного – где в нём лягушка, дуб или человек. Предлагаемый геометрический и полевой подход к кодированию может стать возможным способом разрешения таких проблем.

Надо вводить информационные топологические меры, которые могут описывать взаимосвязанную иерархическую структуру ДНК.

1.6. Эпигенетика

Эпигенетика изучает наследуемые изменения в фенотипе, механизм возникновения которых не связан с изменениями исходной последовательности ДНК. Такие изменения могут сохраняться при делении клетки в течение всей её жизни и передаваться последующим поколениям. При этом исходная последовательность генов линейных участков ДНК остаётся неизменной. Предполагается, что этот процесс обусловлен изменениями в профиле экспрессии генов. Но подобные объяснения относятся скорее к следствиям, оставляя причины нераскрытыми. Явления эпигенетики, распространение жизни в пространстве, освоение ею новых диапазонов физических условий, возникновение и развитие различных ветвей жизни, другие чудеса живого не могут быть объяснены с позиций центральной догмы и относительно жёсткой линейной части генома. Она не может быстро и гибко реагировать на внешние вызовы, имеет низкий внутренний потенциал развития и остаётся неизменной в обычных условиях и в течение длительного времени. В этом смысле её вообще трудно идентифицировать как «живую» систему.

Но фактически эпигенетические явления означают, что под воздействием внешних факторов характеристики генома могут довольно быстро меняться, приспосабливаясь к внешним воздействиям.

По моему мнению, это происходит через изменение слабых связей верхних гибких уровней кодировки. Сначала меняются межспиральные связи соседних участков на разных уровнях, расстояния между ними, окружение нуклеотидов. И коль это произошло, то они закрепляются и в дальнейшем наследуются в течение жизни, если, конечно, не происходит новых изменений. При этом линейная последовательность остаётся относительно стабильной. Это означает, что линейная часть генома во всех частях организма одна и та же, а топология верхних уровней может различаться. И это зависит от воздействий, которым подвергалась та или иная область тела. При этом изменения структуры генома даже в локальной области закрепляются в «полевой памяти» всего тела.

Через длительное время количественные изменения в верхних уровнях накапливаются и за счёт перестройки химических связей скачком переходят в качественные – на уровень линейного Кода. Диалектический материализм в действии! Через цепь обратной связи это автоматически меняет и тонкую верхнюю структуру. И так по кругу.

При этом линейная цепь, оставаясь неизменной, постоянно корректирует внешние изменения. Стремясь исключить их влияние, она стабилизирует поля верхних уровней, что позволяет Коду сохранять себя. Это механизм «генетической иммунной системы», и он наверняка тесно связан с иммунной системой организма, которая состоит из врождённой и приобретённой (адаптивной) подсистем. Геном «подобным» образом состоит из жёсткой, неизменной в течение жизни составляющей, воплощённой в линейной последовательности нуклеотидов, и мягкой адаптивной топологической части. И иммунная, и генетическая системы выполняют, по сути, одни и те же функции и используют при этом схожие алгоритмы в отношениях организма с внешней средой. Возможно, на этом лексическое сходство и заканчивается. Но маловероятно, что Природа устраивает части одного и того же разным образом. Такое расточительство ей не свойственно. Универсальность её – это способ экономить, использовать все доступные ресурсы и эволюционно выстраданный метод защиты от неустойчивости.

Я не имею целью обсуждать эту связь подробно. Но очевидно, что если «полевая» концепция генома будет эффективна для генетической составляющей, то гарантирована её положительная роль в понимании других систем организма.

Геном – это гибкий, но при этом чрезвычайно устойчивый механизм. Сохраняя свою целостность за счёт глобально устойчивой спиральной структуры, он вместе с тем демонстрирует способность к изменениям. Это позволяет выживать в эволюционирующем, изменчивом мире. Именно верхние уровни генома ответственны за возможности развития, за богатство биоматерии. Если бы этого свойства не было, то некому было бы его сейчас обсуждать.

В линейной последовательности генома нет участков, кодирующих неизбежный конец организма, нет встроенной программы старения, изначально нет предпосылок смерти, которая всё же неизбежна. Возможно, она начинается с разрушения, деградации, разложения верхних структур. Это наиболее легко деформируемые элементы Кода. «Ошибки» и сбои Кода проистекают из самозамкнутых петель и цепей высших уровней кодирования, подвергаемых неустанным атакам извне. Это в чём-то сходно с процессами, подотчётными второму началу термодинамики.