Определённые группы генов кодируют и программируют синтез рибосомных и транспортных РНК, другие группы генов (программ) контролируют биосинтез белков и ферментов, обеспечивающих работу транскрипционного и трансляционного аппаратов (биопроцессорных систем). Таким образом, операционная система создаёт и предоставляет аппаратные средства и функциональные услуги для выполнения всех генетических программ живой клетки. Она контролирует проявление всех структурных генов клетки и соответственно является одним из основных факторов клеточной интеграции. В генетической памяти клетки существует значительное количество различных пакетов программ, решающих различные биологические задачи. Причем, ключ к решению биологических задач, с помощью управляющей системы, лежит не в переборе вариантов при поиске решений.
Программы реализуют стереохимические принципы узнавания и динамического взаимодействия, которые гарантируют точность матричного спаривания биологических молекул и проверку их на контактное, комплементарное соответствие друг другу. Этим достигается не только повышенная помехоустойчивость при прохождении управляющей информации, но и высокая достоверность передачи сообщений. В свете рассмотренных идей становятся понятными и принципы организации доступа к информации генетической памяти. Хромосомы ядра, благодаря присутствию в них структурных и регуляторных белков, а также «малых» двухцепочечных РНК, являются чрезвычайно активными динамическими компонентами клетки. Гибкость ДНК в составе хромосом позволяет регуляторным белкам и РНК информационно связываться с различными её участками и влиять на транскрипцию генов.
При этом каждый из этих управляющих белков и «малых» РНК, благодаря программной информации и своим стереохимическим кодовым компонентам, четко знает свою функциональную роль. Согласованность действия различных управляющих, а также регуляторных белков и «малых» РНК достигается за счет генетической информации, которая заранее была загружена в их структуру. А загруженные в их структуру программы являются составляющими того пакета программ, который предназначен как для организации автоматического доступа к генам ДНК, так и для управления и регуляции процессами транскрипции генетического материала. В силу этих обстоятельств отдельные домены хроматина в хромосомах в процессе функционирования разворачиваются, а после окончания считывания информации с генов ДНК вновь упаковываются. Поэтому сами хромосомы представляют собой активные динамические структуры, в разных участках которых идут процессы считывания информации с ДНК.
Доступ к генетической памяти основан на тех же правилах информационного стереохимического управления и тех же принципах динамического взаимодействия биологических молекул друг с другом, которые являются основой управляющих био-логических процессов в живой клетке [15]. Нам остаётся лишь научиться расшифровывать и понимать эту информацию. Функциональные программы, хранящиеся в генетической памяти, считываются по запросу или по мере необходимости транскрипционным аппаратом хромосом в оперативную память живой клетки, роль которой выполняют биомолекулы РНК. Генетическая память имеет полный набор программных средств для обслуживания ступенчатых процессов катаболизма и энергетического обеспечения, для обслуживания процессов биосинтеза молекул, систем репарации ДНК, аппаратных устройств ввода молекулярной информации питательных веществ и вывода конечных продуктов обмена веществ и т. д.
Генетическая память живой клетки имеет пакет программ, кодирующих и программирующих молекулярные средства и механизмы самовоспроизведения, которые начинают синтезироваться и действовать строго в соответствии с общей программой развития. А программирование самой генетической памяти осуществляется особым репликативным аппаратом живой клетки в S-период её развития, и дочерние клетки получают полный дубликат генетического материала. Этот аппарат является молекулярной биопроцессорной системой репликации. Программное обеспечение клетки - это важнейший проблемный вопрос молекулярной биологической информатики. Автор статьи давно убеждён, что только альтернативный информационный подход к молекулярным биологическим проблемам может позволить по-иному взглянуть на давно известные биофизические и биохимические закономерности и открыть новые страницы в изучении биологической формы движения материи. Кроме того, информационный подход мог бы послужить еще и стимулом к объединению усилий различных биологических наук и дисциплин, изучающих сущность живого.
Литература
1. Генетика и наследственность. Сборник статей. Введение. Перевод с французского - М: Мир, 1987.
2. А. И. Демин. «Информация как всеобщее свойство материи». Интернет.
3. С. Е. Здор. Об информационной сущности жизни и разума - М: Издательство «Спутник +», 2008.
4. Ю. Я. Калашников. Информация как движущая сила биологической эволюции. Дата публикации 22.10.09г., источник: SciTecLibrary.ru
5. Ф. Айала, Дж. Кайгер. Современная генетика. Пер. с англ. - М: Мир, 1988.
6. А. Ленинджер. Основы биохимии. Пер. с англ. в 3-х томах - М: Мир, 1985.
7. Ю. Я. Калашников. В основе жизни лежит необъятный и неисследованный мир молекулярно-биологической информатики. Дата публикации: 14 февраля июля 2007г., источник: SciTecLibrary.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 21.12.2006г.
8. Ю. Я. Калашников. Биологика информационных взаимодействий в живой клетке. - М., 2002. - 34с. - Депонир. в ВИНИТИ РАН 6.11.02, №1923-В2002, УДК577.217:681.51
9. Ю. Я. Калашников. Основы молекулярной биологической информатики. - М., 2004. - 66с. - Депонир. в ВИНИТИ РАН 13.04.04, №622 - В2004, УДК 577.217: 681.51
10. В. А. Ильин. Телеуправление и телеизмерение. - М: Энергоиздат, 1982
11. Ю. Я. Калашников. Единство вещества, энергии и информации - основной принцип существования живой материи. Дата публикации: 30 июня 2006г., источник: SciTecLibrary.ru
12. Ю. Я. Калашников. Ферменты и белки - это молекулярные биологические автоматы с программным управлением. - М., 2002.-25с. - Депонир. в ВИНИТИ РАН 21.05.02, №899-В2002, УДК 577.217:681.51
13. П. Кемп, К. Армс. Введение в биологию. Пер. с англ. - М: Мир, 1988.
14. А. И. Коротяев, Н. Н. Лищенко. Молекулярная биология и медицина. - М: “Мед”. 1987.
15. Ю. Я. Калашников. Концепция информационной молекулярно-биологической системы управления. - М., 2005.- 88с. - Депонир. в ВИНИТИ РАН 14.04.05, №505-В2005