Семена
Шрифт:
Но это всё – всего лишь самый первый уровень кодирования. Оказывается, что есть второй уровень, на котором в расчёт берутся три подряд идущих нуклеотида – так называемые «триплеты», и значение имеет комбинация букв в каждом триплете. Если на первом уровне существует 4 типа нуклеотидов, то на втором уровне есть 64 разных тройки нуклеотидов. Почему 64? Всё просто – на первом месте в тройке может быть любой из четырёх нуклеотидов, на втором – тоже любой из четырёх, и на третьем тоже любой из четырёх, а это значит, что для получения общего числа различных комбинаций троек нужно 4 умножить на 4 и потом ещё раз умножить на 4, то есть возвести 4 в куб, а это как раз будет 64.
Так вот второй уровень кодирования тройками нуклеотидов определяет, как строятся белки. Каждая тройка нуклеотидов определяет аминокислотный остаток, который добавляется к полипептидной цепочке при
Я подумал, что это такой способ резервирования, поддержанный естественным отбором. Так вышло, что у подавляющего большинства живых организмов на Земле и всех вирусов белки состоят из одного и того же крайне ограниченного множества аминокислот, но каждая аминокислота кодируется несколькими вариантами триплетов – троек нуклеотидов. Я вспомнил, как отец однажды мне рассказывал про то, как инженеры используют принципы резервирования при конструировании надёжных систем из ненадёжных компонентов. Мне показалось, что и здесь в генетике используется нечто подобное.
На третьем уровне всё оказалось намного сложнее. Многие белковые молекулы оказались этакими механизмами, которые взаимодействуют с другими более мелкими молекулами – примерно как ключ с замком. Белок – это замок со скважиной, а ключ – это то, что называется сигнальной молекулой. Она подходит в скважину белка, а сама скважина называется рецепторным сайтом или просто рецептором. Фишка в том, что когда сигнальная молекула присоединяется к рецептору белка, белковая молекула изменяет свою трёхмерную конфигурацию, то есть то, как она свёрнута в пространстве. Это действительно можно представить как ключ и замок – если вставить ключ в замок и повернуть его, то из замка вылезет язычок. Ну в любом случае трёхмерная форма замка так или иначе изменится.
На биологическом языке это всё выглядит более строго: сигнальная молекула лиганда присоединяется к рецепторному сайту белка, в результате чего меняется трёхмерная конфигурация последнего, и тем самым реализуется функциональная особенность белковой молекулы. А вот на языке теории информации и кибернетики то же самое явление выражается совсем другим способом. Действительно, здесь имеет место информационный процесс, в котором на вход подаются две молекулы – сигнальная и белковая – и они соединяются в белковый комплекс, выполняя при этом определённую функцию с её результатом, после чего разъединяются, то есть на выходе имеются те же молекулы, а также результат выполнения функции белка. При этом у самой этой функции также есть входные и выходные молекулы. Например, для ферментов входными и выходными биомолекулами являются ингредиенты тех биохимических реакций, которые ускоряются соответствующими ферментами.
Далее я обнаружил четвёрый уровень – это был уровень отдельных клеток. Как оказалось, клетки тоже обмениваются информацией, и делают они это при помощи механизмов третьего уровня. Действительно, в мембрану клетки встроено огромное количество белковых молекул, многие из которых являются рецепторами различных сигналов, которые, как оказалось, также являются молекулами – это различного рода гормоны, нейромедиаторы, интерфероны и другие подобные молекулы. Все их можно опять же объединить под названием «сигнальных молекул». И в этом случае процесс передачи информации описывался простой кибернетической формулой – клетка является механизмом преобразования информации, на вход которому через рецепторы на поверхности поступают сигнальные молекулы от других клеток, информация передаётся внутрь клетки при помощи изменения конфигурации рецепторных белков, внутри происходят биохимические процессы, в результате которых клетка меняет своё состояние и при необходимости испускает другие сигнальные молекулы вовне в качестве выходной информации.
Я долго думал, что могло бы быть на уровнях тканей и органов. Действительно, я заметил, что в какой-то мере моя иерархия информационных процессов в биологическом организме так или иначе соотносится с уровнями организации живой материи: биомолекулярный, комплексный, клеточный, уровни тканей, органов и системный. Но вот на уровне тканей я так и не смог придумать те процессы, которые явно можно было бы описать на теоретико-информационном языке.
Поэтому я, не мудрствуя лукаво, пропустил тканевой уровень и перешёл к уровню органов, систем в организме и всего организма в целом, попытавшись
Я вновь откинулся на кресле и обозрел все те тезисы доклада, которые написал к этому моменту. Получалось очень интересно – на каждом организационном уровне живой материи имеются определённые информационные процессы. Это полностью согласовывалось с моей первоначальной идеей о том, что всё в мире можно представить с теоретико-информационной точки зрения. Я даже улыбнулся тому, как всё красиво складывалось.
Тут мне в голову пришла ещё одна идея. Ведь если рассмотреть человеческие общества, то можно выделить шестой уровень преобразования информации. Люди обмениваются информацией внутри своего общества, и это, очевидно, ещё один уровень. Тут же мне пришла в голову следующая мысль о том, что можно и дальше укрупнять сущности – сами человеческие сообщества: организации, компании и даже государства также являются акторами информационного взаимодействия. Ведь, например, организация может отправить в другую организацию письмо, и это с очевидностью передача информации. Я подумал и выделил это в седьмой уровень. Получилось семь уровней, и это мне понравилось: семь – хорошее число.
Внезапно я понял, что всё то, что я написал, можно отнести не только к человеку, но и вообще к любым живым существам на Земле. У бактерий, растений, животных же тоже есть сообщества, в которых они обмениваются информацией. А сами по себе эти сообщества формируют экологические системы, которые всё так же можно рассматривать как взаимодействующих акторов. Так что я дополнил свои тезисы ещё одним – сделал сопоставление всех уровней информационного взаимодействия у человека и других видов живых существ в биосфере планеты. Мне показалось это очень интересным.
Итак, список тезисов для завтрашнего доклада был готов. Я ещё раз обозрел его общим взглядом, поправил пару формулировок и вновь закинул в работу Аурелии, чтобы она оформила презентацию. Через несколько минут всё было готово, и я вновь удивился и поразился тому, какой прогресс был достигнут в этой области буквально за несколько лет – с тех времён в средней школе, когда нас начали учить навыкам заклинателя нейросетей для работы с генеративными системами искусственного интеллекта, они стали настолько совершенны, что мало кто сегодня обходится без них. А ведь я ещё помню, как в школьной среде были мощные баталии на тему того, что использование таких систем ведёт к деградации человека, и их даже хотели запретить в преподавании. Хорошо, что верх взял здравый смысл в педагогике, и вместо запретов мы получили нормальные навыки целеполагания для генеративного искусственного интеллекта, чтобы он создавал хорошие и даже превосходные результаты.
Я последний раз просмотрел полученную презентацию, поправил пару недочётов и отправил файл Василисе. В ответ я получил сообщение от неё, что она ждёт моего выступления завтра на планёрке, а так ей презентация нравится – всё красиво, но у неё, дескать, нет времени во всё детально вчитываться. Прочитав это сообщение, я немного расстроился, но потом забил – мало ли какие у человека дела вечером. Так что я решил прогуляться и развеяться.
На следующий день я вновь участвовал в планёрке. Все сотрудники докладывали о результатах прошедшего дня и планах на день текущий. Вторая планёрка начала постепенно приоткрывать для меня суть проекта – проектная команда прямо сейчас занималась изысканиями в области генетики и протеомики. При этом пока всё было на каком-то теоретическом уровне – как я понял, прямо сейчас шёл этап библиографического поиска и сравнительного анализа того, что уже было наработано в этой области. Но общая цель проекта пока всё также оставалась туманной. Хотя я совсем не парился на эту тему, так как чётко понимал, что вряд ли можно что-то понять на третий день работы. Так что я просто реализовывал известную тактическую уловку – затаиться и слушать.