Жизнь VS Энтропия - страница 13

Рис. 2. Молекула белка аспартатаминотрансфераза (АСТ)

Эти свойства белков позволили им образовать следующий по уровню сложности элемент жизни – клетку. Клетка является уже не просто белковой структурой, а процессором, способным выполнять записанные в генетических текстах программы. В клетках высших форм жизни (эукариот) важнейшей операцией является исполнение алгоритма деления (митоз). В процессе исполнения этого алгоритма происходит копирование генетических текстов путем удвоения хромосом и образование пары генетически эквивалентных клеток. Взаимодействие между клетками приводит к их дифференциации и образованию все более сложных структур – органов. Многократное повторение митоза приводит, в конечном счете, к образованию полноценных особей различных видов эукариот. Можно сказать, что человек – это некая n-ричная белковая структура. Компактные образования внутри клетки (органеллы) по-сути являются блоками молекулярного компьютера. Ядро и ядрышко это хранилище самой ДНК («накопитель» генетической памяти). Для достижения клеткой состояния, способного к митозу, она непрерывно производит весь необходимый для поддержания ее статуса живого объекта комплекс белков – рис. 3.

Рис. 3

Каждый ген отвечает за производство определенного белка, в некоторых случаях – нескольких белков. Для разделения текста ДНК на предложения-гены в нем существуют специально закодированные знаки – «генетические точки». Производство белка начинается с процесса, называемого транскрипцией. В транскрипции участвует только одна из ветвей ДНК, которая определяется по наличию определенного маркера-стартера начала текста. Суть этого процесса состоит в отображении предложений языка ДНК на язык другого носителя генетической информации – матричных рибонуклеиновых кислот (мРНК). Также этот носитель называют информационной РНК (иРНК). Термин транскрипция здесь отражает аналогию по переписыванию текста, например, английского, в алфавит звуков речи (фонем). При этом могут выбрасываться (сплайсинг) и трансформироваться куски текста ДНК (сравните английские daughter и [do:te]). Для определения направления чтения текста мРНК на его краях образуются специальные маркеры «начало» и «конец». Оформленный таким образом текст затем транслируется в молекулы одного или нескольких белков. Термином трансляция в информатике принято называть перевод с одного языка на другой. В данном случае производится перевод предложений языка мРНК на язык белков.