Восемнадцать генетических кодов и LUCA

Вот уже долгое время собираюсь написать на эту тему, и сегодня наконец решился. К радости и облегчению читателя, эта заметка будет очень короткой и легкой, но содержание ее достаточно важно. Настолько важно, что матерые эволюционисты предпочитают не поднимать данную тему, так как она рубит на корню "дарвиновское древо жизни"... ну, или "запутанный куст жизни", каким его теперь изображают. А некоторые даже не знают об этом.

Вас не озадачило название статьи? Разве универсальность генетического кода не стала общепринятой концепцией в биологии? И кто такой этот LUCA?

Слова, многозначные слова... как много они могут прояснить, и как много напустить туману. Когда биологи говорят об "универсальности кода", они подразумевают только то, что все известные формы жизни хранят информацию в виде ДНК, состоящей из тех же четырех нуклеотидов. Их можно сравнить с четырьмя буквами. Эти буквы общие для всех генетических "языков", или кодов. А что, разве "язык" не один? Нет, кодов по меньшей мере 18! При этом самый распространенный код принят за стандартный.

В чем между ними разница? Если сравнить коды с языками, а кодоны (триплеты) - со словами, то разница заключается в значении слов с одинаковым написанием. Например, слово КАЧКА русские и украинцы поймут совсем по-разному. Подобно этому, триплет UGA (урацил-гуанин-аденин) рибосомы человека и гриба понимают по-разному. Для человеческой рибосомы это стоп-кодон, сигнализирующий о конце цепочки аминокислот. У некоторых же видов бактерий и грибов данный кодон присоединяет к цепочке очередную аминокислоту - триптофан.

Таким образом, разность кода проявляется только во время экспрессии, или "прочтения". Одинаковые последовательности нуклеотидов в различных группах организмов кодируют разные протеины. У одних механизм считывания "понимает" триплет так, у других - иначе. Если, допустим, взять человеческую мРНК и транслировать ее в клетке дрожжей, получившийся протеин точно не будет функциональным.

Так вот, если представить фантастическую ситуацию, что наши клетки вдруг "заговорят на языке" какой-нибудь плесени, это приведет ни много ни мало к летальному исходу, причем скоропостижному. Если даже единичная мутация ("опечатка") может наделать беды, то тем более катастрофическим для языка из 64 слов станет присвоение одному "слову" нового значения. По тяжести последствий такое изменение лучше проиллюстрировать на примере языка программирования, но в этом мне нужна помощь программиста.


Какие сложности это воздвигает перед эволюционной парадигмой? Вот мы и добрались до загадочного LUCA... Да-да, дарвинисты верят в существование LUCA - Last Universal Common Ancestor (Последнего Универсального Общего Предка), от которого гипотетически развились все ныне существующие формы жизни, и традиционно эту "родословную" рисуют в виде "древа жизни". Конечно же, LUCA (ПУОП) должен был быть одноклеточным. Так вот, чтобы мы с грибами, плесенью и всей прочей живностью произошли от общего одноклеточного предка, катастрофическое изменение кода должно было произойти не один раз, а полтора десятка раз.

Вопрос о том, как это произошло, настолько сложен, что ПУОП представляется мифическим героем, никогда не существовавшим. И скорее всего, это вынудит гибкую теорию эволюции прогнуться в очередной раз, установив новый "доказанный факт" - что вместо одного ПУОПа вначале независимо друг от друга самозародились 18 ПОПов - "последних общих предков" всех ныне живущих носителей восемнадцати разных кодов.

Конечно, стиль написания этой статьи слишком вольный, чтобы уважающий себя эволюционист воспринял ее всерьез. Но проблема настолько фундаментальна, что целая коллегия ученых, а среди них и признанный популяризатор дарвинизма Ричард Докинз, были застигнуты ею врасплох на научном форуме, посвященном вопросу "Что такое жизнь?" А поставил их в тупик не кто иной как Крейг Вентер, "гуру генетики".




После того как ученые сошлись во мнении, что на земле существует "один шаблон жизни", Вентер возразил, и начиная с 9-й минуты произошел следующий диалог:
- Я не так оптимистичен, как некоторые из моих коллег здесь, думающих, что есть лишь одна форма жизни на этой планете. Перед нами много различных типов обмена веществ, разнообразные организмы. Я бы не назвал вас [обращаясь к физику Полу Дэйвису, справа от него] такой же формой жизни, как и та, что живет в щелочи с рН 12, которая растворила бы вашу кожу, если бы мы бросили вас туда. 
- Ну, у меня ведь тот же генетический код, у всех нас общий предок, - ответил Дэйвис. 
- У вас не тот же генетический код. На самом деле, микоплазма [группа бактерий, которую Вентер и его команда использовали для создания синтетических хромосом] использует отличный генетический код, который не будет работать в ваших клетках. Поэтому есть много вариаций на тему... 
- Но вы же не хотите сказать, что она [микоплазма] принадлежит не к тому же древу жизни, что и я, правда? - перебил его Дэйвис. 
- Древо жизни - это артефакт неких ранних научных исследований, которые на самом деле не выдерживают [критики]... Потому древа жизни не существует
На отметке 11:23 подключается Докинз: 
- Я заинтригован высказыванием Крейга, что древо жизни - фикция. Я хочу сказать... что код ДНК всех созданий, которых мы когда-либо видели, практически идентичен. Ведь это значит, что все они находятся в родстве? Разве нет?
Насколько можно судить по записи, Вентер только улыбается в ответ.

================================================================

Читайте также: Общий предок всего живого — был ли он?

22 комментария:

  1. Юра, спасибо. Это очень интересно.

    ОтветитьУдалить
  2. Здорово! Есть над чем подумать. И не только верующим людям.

    ОтветитьУдалить
  3. классная статья.читаю с удовольствием статьи в блоге

    ОтветитьУдалить
  4. Супер! Люблю такое! Спасибо.

    ОтветитьУдалить
  5. Можно перепостить статью со ссылкой на Ваш блог?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Можно, при соблюдении условий лицензии. Спасибо за уважение к авторскому праву.

      Удалить
  6. Рибосомы просто не "заговорить на другом языке", так как сами по себе не роспознают кодоны, это делают транспортные РНК.
    У человека в митохондриальнойь ДНК кодоны могут иметь другие занчения чем че м в ядерной Так, кодон AUA кодирует в митохондриальном геноме метионин (вместо изолейцина в ядерной ДНК), кодоны AGA и AGG — терминаторные кодоны (в ядерной ДНК кодируют аргинин), кодон UGA в митохондриальном геноме кодирует триптофан[22].

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, я утрировал. Но если уж быть совсем точным, то для реализации альтернативного кода должен быть альтернативный набор тРНК и факторов терминации трансляции (и/или рРНК для митохондрий, поэтому нельзя говорить, что рибосомы совсем не участвуют в интерпретации кода).

      Что митохондриальный ДНК-код отличается от ядерного у позвоночных - было указано в списке кодов, на который в статье дана ссылка (1 - стандартный, 2 - митохондриальный). Для реализации этого кода и во избежание той катастрофической ситуации, которую я описал, внутри митохондрий есть альтернативные рибосомы и набор тРНК.

      Я чувствовал, что нельзя становиться проще)

      Удалить
    2. Прочитал, что написал Сергей Афанасьев, не понял 95%. Чтобы верить в то, что всё это - дело случая, это нужно очень сильную веру иметь.....

      Удалить
  7. Класная статья, Спасибо Юрий! Хотелось бы добавить, что необходимо отличать науку как рациональную познавательную деятельность от так называемого "научного" мировоззрения, которое на самом деле наукой не является, но использует науку, а также опирается на некоторые философские системы; самый яркий пример - это материализм.

    ОтветитьУдалить
  8. Спасибо Юрий за твои работы ! Очень интересно читать твой блог. Мне интересно -есть какие нибудь аргументы у эволюцианистов против разумного замысла ? Сколько пытаюсь найти ответ на этот вопрос -встречаю только типа"Если человек верит в замысел -то он не ученый а дурак" (Доккинз)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Обойтись без насмешек и унижений для эволюциониста равносильно признанию, что есть другая научная точка зрения, с которой нужно считаться и принимать всерьез. А обозвать "креационистом" проще - и хорошую мину сохранил, и напрягаться не пришлось.

      Удалить
  9. Очень интересная статья. Большое спасибо за старание донести довольно сложную информацию просто и доступно. А насчет "становиться проще"... Думаю, что очень хорошо, что ты позволил себе стать чуточку "проще", чтобы те, кто постарались вникнуть в материал, все-таки поняли его и извлекли пользу. Хорошо уметь становиться "всем для всех". Думаю, что это ценнее самого знания предмета. Ведь в чем тогда ценность такого знания?: ты понимаешь, а объяснить, чтоб другие поняли и применили, не умеешь.

    ОтветитьУдалить
  10. Здравствуйте Юрий! Прочитал Вашу статью и почему-то вспомнился один эпизод.Как-то недавно смотрел по российскому каналу "Культура" документальный фильм про археологические раскопки близ Иерусалима в местечке называемым Источник Иакова.Археологи там вели раскопки одной крепости,которую в начале 12 века построили монахи-крестоносцы(тамплиеры).Если не изменяет память,в фильме было сказано, что археологи копали там уже неоднакратно. Было несколько их экспедиций.А ведь откапывали они останки предметов и людей за 12 век нашей эры.Каково же было мое удивление,когда на том же канале,спустя несколько дней я смотрел другой фильм, в котором было сказано,что на берегу какой-то реки в Африке обнаружили череп человека,которому якобы 30 тысяч лет... Получается в первом фильме археологи буквально месяцами и годами вскрывали культурные слои,чтобы приблизиться к слою 12 века,а здесь на берегу реки валялся череп 30 тыс. летней давности.Разумеется, такой вопиющий диссонанс не мог быть не замечен мною.(Кстати интересно,как череп так хорошо сохранился находясь вблизи с источником сырости?)Эта история,которую я рассказал, хорошо показывает насколько сильно и особо не заморачиваясь дурят сегодня людей через СМИ.Фильм тот был заграничный и рассказывал про то,как в процессе эволюции появился человек и как он постепенно расселялся из Африки по всей земле. На полном серьезе мастистые ученые там несли такую чушь...

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, интересное сопоставление. Кстати, я недавно выложил накопившуюся информацию о «доисторических» людях.

      Удалить
  11. Спасибо большое! Желаю успехов

    ОтветитьУдалить
  12. Какова предполагаемая последовательность изменений кода?

    Если был один вариант и от него "отпочковалась" дюжина, то есть вполне внятная модель, изложенная в википедии:

    Согласно некоторым моделям, сначала код существовал в примитивном виде, когда малое число кодонов обозначало сравнительно небольшое число аминокислот. Более точное значение кодонов и большее число аминокислот могли быть введены позже. Сначала только первые два из трёх оснований могли быть использованы для узнавания

    Ну т.е. в изначальном "языке программирования" некий оператор не был задействован, а затем появилось несколько модификаций языка с различным использованием оператора.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Введение альтернативных кодонов для одной и той же аминокислоты еще можно смоделировать. Совсем другое дело - когда один триплет в разных организмах кодирует разные аминокислоты или терминацию. Я не встречал моделей, которые бы могли объяснить это в рамках традиционного филогенетического древа.

      Удалить
    2. У Вас критика построена на невозможности изменения смысла слова в языке ("присвоение одному "слову" нового значения").

      Между тем описанная выше модель подразумевает не изменение значения слова в языке, а добавление нового слова к языку.

      А новые слова в разговорных языках и языках программирования появляются, это возможно.

      Удалить
    3. Я согласен, но еще раз повторю, что модель, процитированная из Википедии, не имеет отношения к моему ключевому аргументу.

      Удалить
    4. Очень странная теория получается. Если сначала клетки использовали меньше аминокислот и соответственно пользовались меньшим количеством кодонов, то почему тогда "триплет", а не "дуплет" ведь 4 основания в паре могли бы закодировать 15 аминокислот + стоп-кодон, однако перестройка была бы точно невозможна по понятным причинам. А если "Сначала только первые два из трёх оснований могли быть использованы для узнавания" получается клетки решили пользоваться в кодировке белков триплетом "на вырост" что-ли, а как же природный минимализм и рациональность.
      В этой теории все шито белыми нитками, как можно относиться к этому серьезно

      Удалить

Чтобы комментарий был опубликован, он должен быть написан в уважительной манере, быть содержательным, желательно немногословным, и напрямую касаться темы статьи. Это не форум, поэтому вопросы, повторные комментарии, а также ответы на чужие комментарии могут не пропускаться. Объемную критику можно размещать в своем блоге. С вопросами обращайтесь в личном письме.