Інженерний шедевр

Чому ти виглядаєш саме так, а не інакше? Що визначає колір твоїх очей, волосся і шкіри? Від чого залежить твій зріст, статура і схожість з батьками?

Біологи вже десятиріччями займаються генетикою і вивчають докладні інструкції, вбудовані в дивовижну молекулу, звану ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота. Навіть сам Дарвін, який мало що знав про закони генетики і ще менше знав про механізми клітини, які відповідають за спадковість, дивувався тому, як певні риси передаються від одного покоління іншому.

Якщо пристрій молекули ДНК описати доступною мовою, то вона вразить твою уяву. Тому давай заглянемо в світ клітини людини. Уяви, що ти вирушаєш в музей, в якому ти дізнаєшся, як вона працює. Такий музей відрізняється від клітини в 13 000 000 разів і за розміром нагадує великий стадіон, розрахований на 70 000 чоловік.

Якщо потрапити в такий музей, то навколо тебе будуть складні форми і конструкції, в центрі якого розташоване кулясте ядро ​​розміром з 20-поверховий будинок.

Більшу частину внутрішнього простору ядра займає 46 хромосомних моделей. Вони організовані в однакові пари різної висоти, які нагадують 12 поверхові будинки. Створюється враження, що хромосома свита з безлічі джгутів.

В однійу науковій праці ця продумана пакувальна система називається «видатним досягненням в галузі інженерії». Чи розумно, по-твоєму, припустити, що у цього винаходу не було інженера-конструктора? Молекула ДНК, укладена за допомогою котушок навколо уявної осі, і становить хромосому. Сходинки сходів ДНК - це пара підстав. Яка їхня роль? Навіщо потрібна вся ця конструкція?

Ти, напевно, чув про азбуку Морзе, яка була винайдена в XIX столітті, щоб передавати повідомлення по телеграфу. Хоча у цього коду тільки дві «букви» - точка і тире, з його допомогою можна писати незліченну кількість слів і речень. А у ДНК - чотирибуквений код! Порядок розташування букв А, Т, Г і Ц утворює «слова», звані кодонами. Кодони організовані в «розповіді», звані генами. Кожен ген містить в середньому 27 000 букв. Гени і довгі ділянки між ними об'єднані в «глави» - окремі хромосоми. У свою чергу, 23 хромосоми складають закінчену «книгу» - геном, або повну генетичну інформацію про організм .

Геном можна порівняти з величезною книгою. Який обсяг інформації могла б містити така книга? Відомо, що геном людини складається майже з трьох мільярдів пар основ, або ступенів сходів ДНК. Уяви собі енциклопедію, кожен том якої містить більше тисячі сторінок. Тоді геном заповнив би 428 таких томів. Враховуючи, що в кожній клітині є ще копія генома, в загальній складності вийшло б 856 томів. Якби ти захотів надрукувати інформацію генома, тобі довелося б працювати повний робочий день, без відпустки, протягом 80 років!

Але всі ці зусилля були б марними. Ти все одно не зміг би помістити сотні величезних томів в кожну з 100 трильйонів мікроскопічних клітин. Стиснути цей обсяг інформації до таких меж вище людських можливостей.

Один фахівець з молекулярної біології та комп'ютерних технологій сказав: «Грам ДНК в сухому вигляді, рівний приблизно одному кубічному сантиметру, зберігає стільки ж інформації, скільки трильйон CD [компакт-дисків]». Усередині ДНК відбувається безперервне і впорядкований рух.

Усвідомлюєш ти, що всі ці процеси відбуваються прямо зараз в 100 трильйонів твоїх клітин завдяки складним крихітним пристроям ?! Інформація з твоєї ДНК служить керівництвом для побудови сотень тисяч різних білків, які складають твій організм: будь то ферменти, тканини або органи. Прямо зараз твоя ДНК копіюється і виправляється, щоб кожна нова клітина отримала свіжий набір інструкцій.

Про що говорять факти

Навряд чи таку конструкцію змогли б створити вчені !!! Якби вони спробували, то зіткнулися б з серйозними труднощами. Багато чого про геном людини і його функціях залишається поки незрозумілим. Вчені і раніше з'ясовують, де саме знаходяться гени і яку функцію вони виконують, адже гени займають лише малий відрізок ДНК. А що можна сказати про довгих ділянках ДНК, в яких не містяться гени? Донедавна вчені називали ці ділянки «марними», але зараз вони переглянули свої погляди. Ці частини ДНК, можливо, контролюють те, як і в якій мірі використовуються гени. І навіть якби вчені змогли створити повну модель ДНК, а також пристрої з копіювання та коригуванні, то змогли б вони «завести» її, щоб вона працювала як справжня?

Відомий учений Ричард Фейнман незадовго до смерті написав такі слова: «Чого я не розумію - того не можу створити». Його чесність і смиренність заслуговують поваги, а його слова по праву можна віднести до ДНК. Вчені не в силах створити ДНК і всі її механізми для реплікації і транскрипції, тому що вони не в силах зрозуміти її до кінця.

Факти

• Молекула ДНК так раціонально покладена в хромосому, що такий спосіб упаковки був названий «видатним досягненням в галузі інженерії».

• Здатність ДНК зберігати інформацію не знає собі рівних в наш вік комп'ютерних технологій.

• ДНК - це «книга», що містить інструкції, необхідні, щоб побудувати унікальний людський організм і підтримувати його протягом всього життя.

• Щоб ДНК працювала, команда найскладніших молекулярних роботів, званих ферментами, повинна копіювати, прочитувати і коригувати її за частки секунди і з граничною точністю.

• Запакувати ДНК в ядро ​​клітини - це все одно що укласти 40 кілометрів дуже тонкої нитки в тенісний м'яч.

• Якби «рейки» ДНК були натуральної величини, то ферментне пристрій мчало б зі швидкістю більше 80 кілометрів на годину

• Один грам ДНК містить стільки ж інформації, скільки міг би містити трильйон компакт-дисків

Кiлькiсть переглядiв: 47

Коментарi

Для того, щоб залишити коментар на сайті, залогіньтеся або зареєструйтеся, будь ласка.