Я решил написать данную статью, так как в этом топике shifttstas выразил заинтересованность в описании биологических структур языком понятным программистам.
Сейчас я затрону тему сохранения и резервного копирования информации в ДНК. Для начала небольшой ликбез на тему ДНК:
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков. ДНК содержится во всех живых организмах и даже в тех организмах «живость» которых вызывает сомнения.
ДНК состоит из четырех простых элементов — нуклеотидов (аденин, гуанин, тимин и цитозин), различные комбинации и последовательности которых дают различную биологическую информацию. Тут можно уловить аналогию с машинным кодом(0;1).
Как известно ДНК представляет собой двухцепочечную структуру, закрученную в спираль. Вы задумывались когда-нибудь почему спираль? На самом деле ответ очень прост — это самое выгодное с энергетической точки зрения положение.
Теперь же перейдем к «бэкапам».
Бэкап №1 — Комплементарность
Из сказанного выше мы поняли, что ДНК состоит из двух цепочек, которые соединены между собой и состоят из отдельных элементов — нуклеотидов. Так вот, соединение возможно только между комплементарными нуклеотидами, т.е. аденин может соединяться только с тимином, а гуанин только с цитозином.
Из этого следует, что зная одну цепочку ДНК мы можем восстановить другую. Этим и пользуются системы репарации(восстановления) ДНК, ремонтируя поврежденные участки(к слову их происходит гигантское количество каждый день).
Выглядит это как сравнение исходного кода двух программ.
Бэкап №2 — Повторы в ДНК
В ДНК по данному параметру можно выделить несколько типов ДНК:
- Очень высоко повторенную ДНК
- Высоко повторенную ДНК — до 500000 копий на геном
- Умеренно повторенную ДНК — до 100 копий на геном
- уникальную ДНК
Система восстановления ДНК может заменить поврежденный участок его копией, к тому же некоторые копии являются функционально активные т.е. при выпадении одной копии функция белка, который они кодируют изменится не значительно. И как следствие — мутации в уникальных генах проявляются с большей частотой.
Это как создание резервных копий нужного нам параметра, чтобы в случае сбоя в программе не потерять его значение.
Бэкап №3 — Аллельные гены
Человек является диплоидным организмом, т.е. у человека есть по 2 гена кодирующих один и тот же признак(как известно — один от матери, другой от отца). Таким образом, мутация в одном гене одной аллели может не проявиться в итоге, так как функцию будет выполнять парный ему ген.
Можно провести аналогию с двойным резервированием системы в технике — в случае сбоя одного блока в работу вступает другой.
Пишите в комментариях интересующие темы, я постараюсь внятно интерпретировать их для вас.
Благодарю за внимание!
Автор: Med1c
