О чем говорят рибосомы...⁠⁠

С появлением средств массовой информации мы все даже нехотя пропитываемся ею (информацией) насквозь. К сожалению количество источников не увеличивает качества этой информации.

Газеты, журналы, телевидение, Интернет и т. д. с приходом массового неподготовленного писателя заражаются снижением качества подаваемой информации.

Вокруг нас столько научпопа и псевдонаучпопа, что всякие модные научные словечки в великом множестве прочно вошли в обиход, вошел в нашу повседневную речь и точный термин - "генетический код".

- А-а-а. В его генетический код внесены изменения - он мутирует! А-а-а.

В код. Внесены изменения. В генетический код. Рукалицо.

Слушаешь порой, и вянут уши. Сложно, сложно и противно авторам и переводчикам дается правда о генетическом коде, хотя при некотором рассмотрении проще вещи не найти.

Давайте попробуем в этом разобраться, и нам поможет наш детский опыт и разделение термина на две составляющие - код и генетический.

Начнем с кода. Для полного понимания того, что это такое, нужно понимать, что такое информация, как она передается и что собой представляют процессы кодирования и декодирования. А мы пока попробуем обойтись минимальным минимумом аналогий для неполного, но понимания.

Вот, например, Петя и Маша встретились в парке, и Маша делает вот так:

Что происходит, и как это понимать? Маша, очевидно, передает Пете некоторую информацию, получив которую Петя может продолжать общение дальше в определенном русле. Но все ли так просто?

Мы с детства передаем и получаем информацию, используя все органы чувств. Мы слышим речь родителей, начинаем ее понимать и пытаемся говорить в ответ. Видим мимику и жесты и копируем их. Чувствуем вкусы и запахи, ощущаем прикосновения.

При этом это все физические процессы. Речь - упругие колебания, вкусы и запахи - химия, мимика и жесты - оптические явления. Что же происходит внутри нашего общения?

Мы кодируем и декодируем информацию.

Зная код, обменявшись им с окружающими, мы, используя этот код, облекаем наши мысли в физические процессы, которые передают информацию собеседникам, а те превращают эти физические процессы обратно в образы внутри сознания.

Еще раз, имея код, зная способ кодирования, собеседники (передатчик информации и приемник) могут информацией обмениваться.

Процессы передачи информации окружают нас с самого начала даже в утробе и до конца - биение материнского сердца, упомянутые выше разговорная речь, осязание, жесты, мимика, запах и вкус еды, далее письменная речь, парфюмерия и косметика, жаргон, азбука морзе, шрифт Брайля, шифры и т. п.

А что такое генетический? Это, соответственно, относящийся к части биологии - генетике, изучающей закономерности наследственности и изменчивости. Последние два термина достойны отдельного разговора, а здесь ограничимся пока только упоминанием генетики.

Кто помнит школьную программу по общей биологии, вспомнят и центральную догму молекулярной биологии: упрощенно ДНК->РНК->белок.

Я напомню здесь, что при всем многообразии различных химических веществ входящих в состав клеток живых организмов, белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) занимают среди них совершенно особое уникальное место, обеспечивая практически все особенности живых организмов, отличающие их от неживых предметов. При этом можно вспомнить слова великих о жизни - "Жизнь есть способ существования белковых тел", чтобы понять, насколько существенным считалось биологическое значение белков учеными более 100 лет назад. Надо сказать, что к текущему времени в этом мало что изменилось.

Белки и нуклеиновые кислоты в отличии от других веществ, входящих в состав клеток, являются нерегулярными биологическими полимерами, состоящими из нескольких мономеров. Нуклеиновые кислоты - из нуклеотидов (5 основных), а белки - из аминокислот (20 основных). И нуклеотиды и аминокислоты первоначально расположены в соответствующих полимерах последовательно один за другим в виде цепи. Потом эти цепи собираются в норме в разнообразные трехмерные структуры, практически полностью зависящие от первоначальной последовательности. Разнообразие возможных комбинаций цепей белков состоящих из 20 аминокислот - 104857600000000000000000000 (1.05*10^26), при этом типичные белки содержат десятки и сотни аминокислотных остатков. Разнообразию трехмерных структур белков мы обязаны своим биологическим существованием таким как есть.

Теперь нужно упомянуть откуда берутся белки и нуклеиновые кислоты и можно будет переходить к сути статьи.

Белки производятся в клетке на рибосомах с использованием матрицы РНК, в которой записывается последовательность аминокислот белка в виде последовательности нуклеотидов РНК. То есть из РНК читается информация о последовательности аминокислот в белке с одновременным синтезом белка. Этот процесс называется - трансляция.

РНК производятся на матрице ДНК, то есть из ДНК считывается информация о последовательности нуклеотидов в молекуле РНК с одновременным синтезом РНК. Этот процесс называется - транскрипция. Потом с РНК происходит ряд дополнительных преобразований, о них позже.

ДНК производятся на матрице существующих ДНК перед делением клетки, то есть информация о последовательности нуклеотидов в новой молекуле ДНК считывается из существующей молекулы ДНК с одновременным синтезом новой ДНК. Этот процесс называется - репликация (редупликация) ДНК.

Вернемся к центральной догме молекулярной биологии:

Генетический код непосредственно связан с процессом трансляции и аминоацетилирования (в следующих статьях), когда последовательность нуклеотидов в молекуле РНК используется для синтеза белка, то есть для создания цепи аминокислот с совершенно определенной последовательностью.

Генетический код это способ передачи информации о последовательности аминокислот в белке при помощи последовательности нуклеотидов в молекуле РНК.

Еще раз, генетический код это способ передачи генетической информации. К сожалению, устоявшаяся биологическая традиция в этом месте вносит дополнительные терминологические затруднения. Поскольку "передача генетической информации" является строгим термином обозначающим репликацию, а передача информации от РНК к белку в процессе трансляции называется - "реализация генетической информации". Ну тут уж ничего не поделать - так исторически сложилось. Но сущность генетического кода такова же как и сущность разговорной или письменной речи - они не есть информация, они лишь способ ее передачи.

Генетический код нельзя изменить без искажения передачи всей информации о структуре белков, и, соответственно, без утраты возможности правильного синтеза всех белков клетки.

Если речь идет о мутациях - меняется генетическая информация, меняется ДНК, но не генетический код. Надеюсь, что кому-то станет немного понятнее.