Статья продолжает серию "Главные идеи биологии" нашего преподавателя Георгия Рюрикова, выпускника биологического факультета МГУ, зоолога, преподавателя биологии и автора научно-популярных статей
Существует генетический код, и он цифровой. Эти два утверждения, первое из которых может показаться банальным, а второе не вполне понятным, на самом деле очень содержательны и очень важны для понимания основ современной биологии.
Первое утверждение говорит о том, что за явлением, которое мы называем наследственностью, стоит что-то гораздо более сложное, чем по идее можно было подумать, — и что, собственно, и думали люди на протяжении сотен лет. Ведь феномен наследственности по сути состоит в том, что дети получаются похожими на своих родителей — так же, как репродукция картины получается похожей на оригинал, а отпечаток ботинка в мокрой глине повторяет рисунок протектора ботинка (кстати, слово «наследственность» ведь от слова «след»). Но в случае с ботинком и с картиной тот самый оригинал, копия которого получается в результате, и служит источником информации. Художник, который делает репродукцию, смотрит на саму картину, и в глине отпечатывается сам ботинок, а не что-то ещё.
В биологии всё иначе: мы знаем, что признаки родительского организма сами по себе как раз никогда не используются как источник информации для построения организма потомка. Вместо этого существует отдельный носитель информации, с которого она каждый раз считывается, и на который она записана в зашифрованном, закодированном виде. Биолог здесь скажет, что существует фенотип, и существует генотип, и это разные вещи. Все, кто учил биологию в школе, привыкли к тому, что это так, но вообще-то это отнюдь не самоочевидная вещь; и к осознанию этого учёные пришли только в двадцатом веке, то есть всего лишь несколько десятилетий назад. Генетический код существует.
Вторая важная вещь — о том, как именно закодирована информация, то есть как устроен генетический код. Мы знаем много примеров, когда информация записывается на какой-то носитель, и примеры эти очень разные. Скажем, если мы думаем о музыке, записанной на грампластинку, то тут информация записана в аналоговом виде. Это значит, что то, какой именно звук извлечёт в этом месте пластинки звукосниматель, определяется формой звуковой дорожки, — но нет какого-то определённого конечного числа вариантов формы дорожки на данном участке. Особенность такой формы записи — нельзя точно сказать, сколько информации записано. А вот если информация на носитель записывается в виде каких-то отдельных «буковок», каждая из которых может принимать одно из конечного числа значений, то такой способ записи называют цифровым. И вот — генетический код, конечно же, цифровой, потому что предполагает запись в виде последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК, причём каждый нуклеотид представлен одним из четырёх возможных вариантов.
Но как же «цифровая» информация из генотипа реализуется в виде «аналогового» фенотипа? А это уже другой вопрос, очень сложный, но и очень интересный.
Автор текста - георгий Рюриков.
Другие статьи серии "Главные идеи биологии":
Часть 1. "Биология: главные идеи"