Что он должен содержать? Во-первых, пос
ледовательность ДНК. Во-вторых, белок, который бы способствовал её редуп
ликации. Такой организм из двух всего компонентов может размножаться, пр
ичём так, что последовательность при этом сохраняется. И может Ц но вопр
ос: а как белок действует? Это более-менее известно.
Белок (в данном случае, белок репликаза, тот самый, который способствует р
едупликации) представляет собою нечто вроде подковы или чехла, который о
бволакивает. Можно следующий слайд?
Вот здесь изображена простейшая схема простейшего организма или гипер
цикла, как Ейген его назвал. В этом гиперцикле содержатся четыре нуклеот
ида и четыре белка. Нуклеотиды кодируют белки, а белки катализируют обра
зование ДНК. В простейшем случае Ц их всего два. Один кодирует, а другой к
атализирует, но что катализирует? Репликацию катализирует. Следующий сл
айд, если можно.
Как это можно себе представить? Вот здесь это схематически изображено. Б
елок, он, как видите, как подкова. Он обволакивает ДНК. Затем, при изменении
температуры РНК или при гидролизе АТФ он немножко деформируется, разрыв
ает внутренние связи, и на эти связи налипают комплементарные нуклеотид
ы: к аденину присоединяется тимин, к гуанину Ц цитозин, и наоборот. Налипа
ют в соответствии с определённым порядком и получаются две последовате
льности. Важно, что на самом деле сама последовательность Ц внутри ДНК, в
нутри спирали, а внешняя сторона спирали Ц это фосфатные группы, которы
е слабо отражают, но отражают всё-таки. Вот как он катализирует.
А теперь представим себе: а может ли образоваться в первичном белке репл
иказа без информации, по принципу «катализирует», а не «кодирует»? Может.
Для этого допустим, вполне, так сказать, реалистично, что аминокислоты сп
ерва адсорбируются на ДНК. Неважно, в какой последовательности, пусть об
разовалась случайная последовательность. Эта вероятность случайной по
следовательности Ц единица. Они налипают, так сказать, на это, образуют п
одкову. И после этого происходит замыкание связи, то есть уже образовани
е полипептида. Такой слепок уже может обладать каталитическими свойств
ами. Как он образуется, по какому принципу? По принципу кодирования? Нет. О
н образовывался по принципу гетерогенного катализа. То есть, форма была
главной здесь. Форма ДНК.
А.Г. При этом не важно, какую информацию она несёт и отличается
ли эта информация от шума.
Д.Ч. Да, была ли информация неценной.
Вот здесь немножко отступить хотелось бы и сказать, что проблема на само
м деле Ц информационная. Под информацией я буду понимать далее по Кастл
еру «запомненный выбор одного варианта из нескольких». Под ценной инфор
мацией Ц тот выбор, ту последовательность, которая способствует образо
ванию белка, достижению цели. Ну а количество информации по Шеннону Ц эт
о логарифм того самого числа, о котором мы говорили, числа вариантов.
По существу, вот с той самой проблемой Ц почему цифра так мала, Ц здесь м
ожно провести аналогию с языком. Проблема та же. Например, можно задать во
прос: а как люди догадались, что есть алфавит и стали писать друг другу пис
ьма? Если варианты посчитаем, как расставить буквы, чтобы смысл получилс
я, то даже в коротком письме: «Я вам пишу, чего же боле» получим те же самые в
еличины. Десять в минус трехсотой. Так что здесь аналогия вполне прослеж
ивается.
А.Г. Вначале был не алфавит, а слово. Тогда появление алфавита с
тановится понятным.
Д.Ч. И здесь вопрос: а как появился всё-таки адаптер? Утверждени
е состоит в том, что адаптеры тоже могли появиться по принципу слепка. Но с
лепка уже не окружающего, а, так сказать, слепка со щели, где одна сторона ч
увствует детали структуры, где уже последовательность важна, а другая ст
орона чувствует нужную аминокислоту. Можно показать, что такое образова
ние сильно ускорялось, упрощалось и так далее, и так далее. Тому есть сейча
с просто экспериментальное основание, показано, что двойная спираль ино
гда тройной может быть и так далее. Я опускаю сейчас это. Важно вот что. Ада
птеры тоже работают по принципу слепка. Здесь тоже можно провести аналог
ию с производством. Вот я сказал, как по инструкции делается. Там, в инстру
кции, информации много, и нужно знать язык. А можно сказать: «Вот вам детал
ь, бросьте её в глину, глина засохнет, получится слепок». А слепок Ц это уж
е штамп. Дальше штампуйте эту деталь.
А.Г. Вот вам деталь, сделайте такую же.
Д.Ч. И деталь будет такая же.
После того как образовались адаптеры, здесь уже и возникла информация, в
озник алфавит. Можно следующий слайд.
Вот здесь изображён первичный цикл. Здесь главную роль играет не последо
вательность ДНК, а её форма. Главную роль играет не последовательность, а
форма белка, которая тут же образуется, минуя стадию информационного код
ирования. После того как образовались адаптеры, если они образовались, в
озникает промежуточная схема.
Вот эта схема промежуточная. В ней могут идти процессы и по первому, и по в
торому образцу Ц параллельно. И это очень важно, потому что в эволюции вс
ё должно быть последовательно. Нельзя сразу новое что-то такое предлага
ть, забыв про старое. Должен быть какой-то период, где и новое, и старое посл
едовательно работают. И если отказала новая схема, работает старая. Вот т
аков эволюционный механизм.
Опять же приведу аналогию с языком. Я не специалист, поэтому могу здесь бы
ть неточен. Но мне кажется, что здесь аналогия есть. Вопрос вот какой: как в
озник алфавит?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70