Серия «Биоинформатика». Пост №2: Мы — это не только ДНК. Где хранится форма нашего тела?
Серия «Биоинформатика». Пост №2: Мы — это не только ДНК. Где хранится форма нашего тела? Привет, BeneOne на связи! Продолжаем наше погружение в природу биологической информации. В прошлый раз мы говорили о концепции N-space Episenome (Миллер и др., 2019) — идее о том, что у нас есть невидимый информационный чертеж организма. Сегодня сделаем шаг назад во времени, к исследованию 2006 года, которое заложило философский фундамент для таких теорий. Представьте, что вы купили огромный набор Lego Technic. В коробке тысячи деталей (это наши белки, закодированные в ДНК). Но дает ли вам мешок с деталями инструкцию по сборке космической станции? Нет. Инструкция — это нечто отдельное. Это чистая информация. Именно эту проблему подняли Сёрен Вентегорд и его коллеги в своей работе «The living cell has information-directed self-organization». Что не так с классической генетикой С точки зрения школьной биологии всё просто: ДНК делает РНК, РНК делает белок. Белки выполняют работу. Но авторы исследования задают убийственный вопрос: если ДНК отвечает за всё, то как именно клетка понимает форму самой себя? Вот три парадокса, которые они вытащили на свет: 1. Проблема протеома: Возьмите любую клетку вашей печени и любой ваш нейрон. Набор белков в них будет совпадать примерно на 98%. Разница лишь в концентрации. Если строительный материал почти одинаковый, почему формы клеток радикально разные? Значит, дело не в самих кирпичах, а в архитектурном плане. 2. Загадка органелл: Почему митохондрия всегда имеет такую специфическую форму? Почему аппарат Гольджи выглядит именно как стопка блинов? Самоорганизация белков работает отлично для создания вирусных капсул (простых сфер), но она не может объяснить сложную геометрию наших внутренних «фабрик». Более того, инфузории (Tetrahymena) могут сохранять одну и ту же сложную форму, используя при этом совершенно разные наборы белков. 3. Синхронизация движения: Посмотрите на амебу или фибробласт под микроскопом. Клетка ползет, выпуская ложноножки. Это требует одновременной работы тысяч белковых моторов в разных концах клетки. Как они синхронизируются без единого центра управления? Авторы видят зеркальную симметрию в дочерних клетках после деления и понимают: кто-то должен дирижировать этим оркестром напрямую через цитоскелет. Главный вывод исследования: Информационное поле Авторы приходят к выводу, который звучит скорее как философия, чем как классическая молекулярная биология. Они заявляют, что современная теория неспособна объяснить онтогенез — процесс формирования существа из зиготы. Их решение — концепция информационно-направляемой самоорганизации. Клетка рассматривается не как химический бульон, а как жидкий кристалл, погруженный в глобальное информационное поле. Именно эта внешняя (или пронизывающая) информационная матрица диктует: * какой формы должна быть конкретная митохондрия; * куда именно везти пузырек с нейромедиаторами; * куда должна вытянуться нить аксона. ДНК в этой модели перестает быть «главным боссом». Она становится поставщиком запчастей. А вот сборочный чертеж, топологическая карта пространства — это отдельный вид физической реальности, который наука пока только учится измерять. Эта работа 2006 года важна тем, что она легализовала разговор об «информации» в биологии как о самостоятельной сущности, а не просто как о метафоре для последовательности нуклеотидов. Как думаете, что это за «информационно-несущее поле», о котором пишут ученые? Скрытые квантовые эффекты? Особые свойства воды? Или электромагнитные поля организма? Пишите ваши гипотезы в комментарии 👇 Ссылка на исследование: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5917355/ #BeneOne #ANTI_AGE #тренералексей #Биология #Информация #Наука #Эволюция