Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН, Новосибирск,

Новосибирский государственный университет, e-mail: vgus@math.nsc.ru

У проблемы генетического кода есть несколько
сторон, из которых самая интригующая
– это почему он такой, какой он есть.
J. Maddox

Количество публикаций, посвященных проблеме генетического кода, за последние 3 года выросло в среднем с 20 до 35 статей в год. Причина такого роста обусловлена развитием новых аналитических подходов, применяемых для анализа структуры генетического кода. С другой стороны, это является свидетельством того факта, что наши первичные представления о генетическом коде, сложившиеся к концу 1960-х гг., оказались слишком упрощенными. Это особенно ярко проявилось после обнаружения арифметических и топологических особенностей в его структуре [1, 2].

В данной статье кратко изложены результаты работы [3], в которой проведен подробный анализ современного состояния проблемы генетического кода. В частности, сформулированы 9 «тривиальных» вопросов:

1. Почему генетический код универсален?

2. Случайно или закономерно появление диалектов (митохондриальной и Candida cylindrica версий)?

3. Почему генетический код представлен четырьмя символами A, T(U), G, C?

4. Почему генетический код имеет триплетную структуру?

5. Почему он неперекрывающийся, т. е. почему трансляционный аппарат клетки, считывающий информацию, имеет дискрету, равную трем, а не единице?

6. Почему степень вырожденности кода для разных аминокислот варьирует от единицы до шести?

7. Случайно или детерминировано существующее распределение степени вырождения кодонов по конкретным аминокислотам?

8. Почему для конструирования белков отобраны только 20 канонических аминокислот?

9. Случаен или детерминирован выбор именно этих аминокислот?

На основе анализа проблемы в такой постановке авторы приходят к выводу о том, что: генетический код не является продуктом ни химической, ни предбиологической эволюций – химические структуры 4 нуклеотидов, 20 канонических аминокислот и отображение множества триплетов на множество аминокислот детерминированы так же, как детерминирован набор элементарных частиц и химических элементов самим актом рождения наблюдаемой Вселенной. Другими словами, генетический код отнесен к разряду фундаментальных законов Природы, следовательно, он приобрел статус неинтерпретируемых категорий, таких же, как фундаментальные физические законы сохранения энергии, импульса и момента импульса.

Далее рассмотрим выводы, которые можно сделать из данного постулата, прежде всего с точки зрения теоретико-группового анализа структуры генетического кода. При его матричном отображении авторам [4–12] удалось найти неизвестные ранее симметрии в структуре генетического кода. Следует отметить, что поиск симметрий и характерных для них числовых отображений не определяется только эстетическим пристрастием исследователей. Как известно, наличие тех или иных симметрий в структуре или процессе свидетельствует о наличии правил отбора или об определенных запретах [13]. Другими словами, наличие симметрии в структуре генетического кода свидетельствует о наличии закона сохранения, хотя физический смысл его в настоящее время неочевиден.

формате PDF (491Кб)