Продолжение....

ПРЕВОСХОДНАЯ СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

«Тайна ДНК,— гласит надпись,— заключена в ступеньках, или перекладинах, соединяющих две стороны лестницы». Если эту лестницу разделить вдоль, то на каждой стороне останется часть ступеньки. Эти части бывают только четырех типов. Обычно их обозначают буквами А, Т, Г и Ц. Ученые были поражены, когда поняли, что порядок этих «букв» несет закодированную информацию.

Ты, наверное, слышал об азбуке Морзе, которая была изобретена в XIX веке, чтобы передавать сообщения по телеграфу. Хотя у этого кода только две «буквы» — точка и тире, с его помощью можно писать несчетное количество слов и предложений. А у ДНК — четырехбуквенный код! Порядок расположения букв А, Т, Г и Ц образует «слова», называемые кодонами. Кодоны организованы в «рассказы», называемые генами. Каждый ген содержит в среднем 27 000 букв. Гены и длинные участки между ними объединены в «главы» — отдельные хромосомы. В свою очередь, 23 хромосомы составляют законченную «книгу» — геном, или полную генетическую информацию об организме.

Геном можно сравнить с огромной книгой. Какой объем информации могла бы содержать такая книга? Известно, что геном человека состоит почти из трех миллиардов пар оснований, или ступеней лестницы ДНК. Представь себе энциклопедию, каждый том которой содержит более тысячи страниц. Тогда геном заполнил бы 428 таких томов. Учитывая, что в каждой клетке есть еще копия генома, в общей сложности получилось бы 856 томов. Если бы ты захотел напечатать информацию генома, тебе пришлось бы работать полный рабочий день, без отпуска, на протяжении 80 лет!

Но все эти усилия были бы напрасны. Ты все равно не смог бы поместить сотни огромных томов в каждую из 100 триллионов микроскопических клеток. Сжать этот объем информации до таких пределов выше человеческих возможностей.

Один специалист по молекулярной биологии и компьютерным технологиям сказал: «Грамм ДНК в сухом виде, равный примерно одному кубическому сантиметру, хранит столько же информации, сколько триллион CD [компакт-дисков]». Что это значит? Давай вспомним, что ДНК содержит гены, или инструкции для построения удивительного человеческого тела. В каждой клетке есть полный набор инструкций. В ДНК столько информации, что одна чайная ложка этих молекул содержала бы достаточно информации для создания населения Земли, умноженного на 350! А для создания живущих сегодня семи миллиардов человек хватило бы тоненького слоя с поверхности этой ложки.

КНИГА БЕЗ АВТОРА?

Несмотря на достижения в области минимизации объемов, любое устройство для хранения информации, созданное человеком, по своим возможностям далеко от ДНК. И тем не менее, компакт-диск — уместное сравнение.  

Подумай вот о чем: компакт-диск впечатляет нас своим рациональным дизайном, идеальной формой и глянцевой поверхностью. Все говорит о том, что его создали умные люди. Тем более, если записанная на нем информация — не какие-то случайные, бесполезные данные, а четкое подробное руководство по изготовлению, обслуживанию и ремонту сложного оборудования. Хотя информация заметно не влияет ни на вес, ни на размер диска, это его самая главная ценность. И разве записанное на диске руководство не является плодом разума, как, к примеру, книга — трудом писателя?

Сравнение ДНК с компакт-диском или книгой очень уместно. В одном труде о геноме сказано: «Строго говоря, сравнение генома с книгой — не метафора. Геном и есть книга. Любая книга — это носитель информации... То же можно сказать о геноме». Автор продолжает: «Геном — это очень умная книга, поскольку в определенных условиях она может и фотокопировать, и читать саму себя». Это высказывание обращает наше внимание на другую важную особенность ДНК.

МЕХАНИЗМЫ В ДЕЙСТВИИ

В этом зале царит такая тишина, что создается впечатление, будто и в ядре клетки нет никакого движения. И тут ты замечаешь другой экспонат — модель отрезка ДНК. Надпись над витриной гласит: «Для показа нажмите кнопку». Ты нажимаешь на кнопку и слышишь голос диктора: «ДНК выполняет по крайней мере две важных функции. Первая — это репликация. Необходимо сделать копию ДНК, чтобы каждая новая клетка имела полную копию генетической информации. Посмотрите, как это происходит».

Через дверцу витрины появляется сложное устройство. По сути, это группа скрепленных между собой роботов. Устройство присоединяется к ДНК и  

начинает передвигаться по ней, как поезд по рельсам. Оно движется так быстро, что ты не успеваешь разглядеть, что происходит. Единственное, что ты замечаешь: после того как «поезд» проезжает, остается уже не одна веревка ДНК, а две.

Диктор объясняет: «Это предельно упрощенная версия того, что происходит при репликации ДНК. Группа молекулярных механизмов, называемых ферментами, передвигается по ДНК, сначала разделяя ее на два шнура, а затем используя каждый из них как шаблон для образования нового комплементарного (или дополняющего) шнура. Конечно, мы не можем показать тебе все механизмы, как например: крошечное приспособление, которое движется перед репликационным устройством и, отделяя одну сторону ДНК, не дает ей закручиваться слишком туго. Также мы не можем показать, как ДНК несколько раз проходит „корректуру“. Обнаруженные ошибки исправляются с удивительной точностью».