7.1: Прелюдія до обробки інформації

Last updated
Save as PDF

Page ID: 2541

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

«Креслення для побудови однієї людини вимагає лише метра ДНК і однієї крихітної клітини... навіть Моцарт почав так». - Л.Л. Ларісон Кадмор

Оскільки істоти звикли вважати себе винятковими, люди, безумовно, повинні бути смиренні, щоб зрозуміти, що інструкції для створення однієї з наших власних проживають у молекулі настільки простий, що вчені протягом дуже довгого часу не вірили, що може містити достатньо інформації, щоб побудувати навіть просту клітинку. Але велика кількість доказів, накопичених за минуле століття, підтримує твердження Ларісона Кадмор про те, що інформація для створення вас і мене (і всіх інших видів живих істот у світі) закодована в ДНК. Пов'язуючи спостереження Менделя про те, як характеристики передаються з покоління в покоління, відкриття того, що існувала молекула, яка несла цю інформацію, назавжди змінило те, як люди думали про спадковість.

З'ясування структури ДНК дало більше розуміння того, як риси можуть бути закодовані в молекулі, і способи використання інформації клітинами. Коли ми дізнаємося більше про цю тему, вчені зауважили, як інформація в нашій ДНК нагадує програми, які керують комп'ютерами. Хоча ця аналогія є спрощенням, безумовно, є сенс, в якому, як висловився Річард Докінз, «машинний код генів надзвичайно комп'ютерний», з інформацією в нашій ДНК безпосередньо визначають властивості білків, які керують нашими клітинами. Як описала Ада Йонат, ми знаємо, що «ДНК - це код з чотирьох букв; білки складаються з амінокислот, які мають 20 форм. Таким чином, рибосома - це дуже розумна машина, яка читає одну мову і працює на іншій. »

Якщо це звучить дивно, ще більш інтригуюче усвідомлювати, що ДНК копіюється і передається від клітини до клітини, від одного покоління до наступного. Існує нерозривна лінія спадкування від першої клітини до кожного живого організму сьогодні. За словами Льюїса Томаса, «Вся сьогоднішня ДНК, нанизана через всі клітини землі, є просто розширенням і розробкою [першої] молекули».

Характер цієї інформації, як вона копіюється та передається, як її читають та інтерпретують та як вона породжує клітинну діяльність, яку ми можемо спостерігати, є предметом цієї глави. Іншим видом інформації також вважається, ближче до кінця глави- молекулярна інформація, яку клітини отримують і посилають один одному. Накладена на інструкції в генах, ця інформація надає клітинам постійні підказки як про власний внутрішній стан, так і про навколишнє їх середовище. Взаємодія цих двох видів інформації відповідає за форму і поведінку всіх живих організмів.