Логическим следствием теоретического анализа генетического кода явилось принципиальное положение о том, что ДНК, РНК и белки являются текстами, причем не в метафорическом смысле, как это было по существу постулировано ранее, а текстами в реальном смысле этого понятия. К этой идее подводят многочисленные исследования, в том числе и работы П.П.Гаряева и соавторов, по сравнительному математико-лингвистическому анализу текстов генов ДНК и речи людей, независимо от языка, используемого для создания текстов. Главная аргументация лежит в углубленном теоретическом и практическом анализе модели генетического кода, приводящем к выводу, что геном на уровне синтеза и использования ДНК-РНК-белковых текстов является квантовым биокомпьютером.
О. А. Хопёрская
Доктор биологических наук.
Нанотехнические механизмы работы клеток и их генетического аппарата нуждаются в теоретико-биологическом осмыслении и физико-математическом анализе, который позволяет создать, в том числе, неизвестные ранее принципиально новые лазерно-радиоволновые технологии генетического управления метаболизмом многоклеточных организмов. Результаты использования таких технологий группой Гаряева впечатляют. Авторами корректно и развернуто продемонстрирована дальняя (многокилометровая) волновая передача реальной управляющей генетической информации от Донора (живой ткани) к Реципиенту (организму). Такая передача до недавнего времени считалась принципиально невозможной; теперь это фундаментальный факт.
*
Рассматривается проблема по созданию генетического лазера. Факт лазерной накачки ДНК и хромосом in vitro проф. Гаряевым и его коллегами уже продемонстрирован и опубликован в 1996 г. и подтвержден работами японских исследователей в 2002 г. Такой лазер будет выполнять многие, ранее непонятные функции генетического аппарата для решения проблем биологии, медицины и сельского хозяйства.
В.А. Матвеев
Доктор технических наук,
Профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана,
Декан факультета «Информатика и системы управления»,
Заслуженный деятель науки РФ,
Лауреат премий Правительства РФ и города Москвы
Генетический код сложнее его триплетной модели
Сейчас, вот парадокс, мы видим, что положение в генетике, как основе биологического знания, оставляет ощущение искусно нарисованного, красивого и опасного миража. Это после провала знаменитой программы «Геном человека», когда обывателю, он же налогоплательщик, стали внушать — наконец де «прочтена вся» генетическая информация человеческих хромосом. Послышались восклицания о прорывных успехах трансгенной инженерии, клонировании животных и вот-вот человека. Но какова реальность? Итог программы «Геном человека» вывел нас на «зияющие высоты» официальной генетики. Теперь мы знаем последовательность 3миллиардов нуклеотидов в ДНК наших хромосомах. И что? Так и осталось непонятным главное, стратегическое, мировоззренческое — каким образом мы, люди, и вообще все Живое, закодировано в собственных хромосомах.
*
Основная масса генов практически идентична от кишечной палочки до человека. Словом, «гора родила мышь». Разочарование. В среде ученых-генетиков начался разброд и шатание. Базовый элемент генетики – ген, удивительное дело, постепенно выходит за рамки ее понимания. Раздаются даже голоса научных паникеров, призывающих отказаться от изучения генома и заменить его изучением всех известных белков, создать направление под названием протеомика.
*
Известный биолог Брюс Липтон еще более категоричен в своей статье «Программа Геном Человека – космическая шутка, заставившая ученых кататься по полу от смеха»
*
Итак, в соответствии со сказанным, развитие эмбриона определяют некие гипотетические морфогены, идентификация которых чрезвычайно редкое событие и природа которых не обязательно родственна или тождественна генетическим структурам, то есть ДНК или РНК.
*
«Весьма вероятно, что природным морфогеном является … ретиноевая кислота. …Удалось идентифицировать рецептор ретиноевой кислоты. Им оказался белок, гомологичный рецепторам стероидных и тиреоидных гормонов; он связывается с определенными последовательностями ДНК и регулирует транскрипцию определенных генов».
*
«Вся классическая генетика основана на предположении о том, что строение любого организма контролируется его генами. Роль ДНК в обеспечении наследственности известна уже более 100 лет, однако механизмы генетического контроля, которые отвечают за образование нормальной структуры тела взрослых животных, до сих пор остаются неразгаданными. В последние годы этот пробел в наших знаниях начал заполняться. Опыты на дрозофиле привели к открытию класса контролирующих развитие генов, специфическая функция которых состоит в формировании пространственной организации тела.
*
Почему бы авторам ни задаться простым вопросом – а не смысловые ли, не текстовые ли конструкции белков-морфогенов являются целью дистантной (волновой) передачи на большие межклеточные, межтканевые расстояния?
*
О Ричарде Алане Миллере надо сказать особо. Он и Вебб первые в 1973 году высказали идею о том, что генетический аппарат может функционировать на принципах голографии [Miller, Webb, 1973], за что на долгие годы был предан «генетической анафеме».
*
Кроме того, из Вобл-гипотезы, да и просто из общей Криковской схемы (модели) кода, автоматически следует, что в кодонах (триплетах) генов только первые два нуклеотида (дублет) кодируют последовательности аминокислот в белковых цепях. 3’- кодоновые нуклеотиды не участвуют в кодировке аминокислотных последовательностей в белках. Эти 3’- нуклеотиды, хотя и детерминированы жестко молекулой ДНК, но допускают произвольные, случайные, не канонические спаривания с 5’- нуклеотидами антикодонов транспортных РНК, переносящих аминокислоты. А посему эти 5’- нуклеотиды антикодонов могут быть любыми из 4-х возможных. Следовательно, связки 3’- нуклеотиды в кодонах и спаривающиеся с ними 5’- нуклеотиды в антикодонах, не имеют гено-знакового характера и играют роль «стерических костылей», заполняющих «пустые места» в кодон-антикодоновых парах.
*
Рибосомный аппарат и геном в целом есть квази разумная система, читающая текст иРНК потриплетно (локально, по частям) и вместе с тем как целое: континуально, нелокально. Именно нелокальность чтения, осознавание смысла прочтенного снимает проблему омонимии кодонов. Каким образом это происходит?
*
При этом триплетный код – лишь одна из множества подсистем кодирования и создания динамичного образа будущего организма, причем низшая подсистема.
*
Процитируем и дальше Л.П.Овчинникова. «Некоторые иРНК содержат сигналы на изменение рамки считывания.
*
Попытаемся понять, что происходит в контекстных ситуациях, включая омонимические с кодирующими дублетами (правило Лагерквиста «два из трех»).
Принявши тезис о квазиразумности генома, мы обязаны трактовать генетические омонимии точно также, как это делается в лингвистике. А именно: информационная нагрузка омонима открывается только при прочтении и понимании текста как целого (или достаточно большой части его), т.е. контекста, независимо от того, человеческий это текст или генетический. Мы не можем понять, к примеру, смысл омонима «лук» и омонима «коса» вне целой фразы или предложения. Аналогично рибосомная трансляционная квази разумная система должна прочитать и понять весь текст иРНК или большую его часть, чтобы на этом основании принять точное решение о выборе одного из двух омонимических (одинаковых) дублетов кодонов, кодирующих разные аминокислоты и/ или стоп-сигналы. Или принять решение о «прыжке» рибосомы на определенное расстояние вдоль цепи иРНК. То же относится к ситуациям перекодировок кодонов, но здесь, вероятно, понятие контекста имеет более широкий ареал, уходящий за рамки лингвистики.
*
Вообще, отношение к синтезу белков должно существенно измениться. Этот процесс нельзя более воспринимать как чисто физико-химические акты взаимодействий ДНК, РНК, ферментов, белков рибосом, аминокислот и других метаболитов. Здесь мы имеем один из бесчисленных примеров разномасштабной разумности, как всего организма, так и тканей, клеток и генома в целом.
Исторически сложилось, что лингвистическая терминология по отношению к белковому коду используется давно и повсеместно. А именно с момента, когда в начале 60-х годов прошлого века Ф.Крик и М.Ниренберг молекулу ДНК стали называть текстом.
Пусть «классические генетики» допустят на минуту, что эти термины по отношению к хромосомному аппарату — не метафоры. Тогда логично принять сильное положение, что белоксинтезирующая система и геном в целом обладают малой частью сознания и мышления или их аналогом форме биокомпьютинга [Гаряев и др., 1997; Gariaev, Birshtein et al., 2001].
Хотя идея геномного компьютинга in vivo это также всего лишь модель, но модель, существенно более развитая по сравнению с пониманием белкового биосинтеза как чистой физикохимии и биохимии. Геном по-своему разумен.
*
Отдельно о ДНК-белковых музыкальных темах. На Западе производство и торговля ДНК- и белковой «музыкой» поставлено на поток. Нуклеотиды и аминокислоты в ДНК и белковых последовательностях по определенным алгоритмам переобозначаются нотами. Получаются отнюдь не хаотические звуки, но фактически музыка. Ее даже пытаются использовать как лечебный фактор.
*
Если в белковом коде присутствуют и используются сугубо ментальные конструкции такие, как «текст, чтение, узнавание, решение» и т.д., то это основание для принятия мировоззренческого положения: геном и белковый код создан мыслью, а сам геном разумен.
*
В одной из своих работ, анализируя количественные соотношения нуклонного состава ядер атомов кодируемых аминокислот и кодонов триплетного генетического кода, он предполагает наличие системы арифметических операций в процессе биосинтеза белков, что также является проявлением некоторых сторон квазимышления генома [Shcherbak, 2003]. В.И.Щербак обнаружил в белковом коде систему генетического исчисления и использование ею функций ноля. Это чрезвычайно важное обстоятельство, поскольку ноль — сугубо мыслительное, запредельно абстрактное порождение, дающее начало координатному сознанию с его количественными мерами оценки внешнего мира. Эти оценки интерпретируются внутренним организменным генетическим сознанием-исчислением. Таким образом, цифры (наряду с буквами) становятся неотъемлемой частью генетического (белкового) кода.
*
Вместе с тем исследования В.И.Щербака фундаментальны, они имеют мировоззренческое значение, впервые давая жесткое однозначное математическое доказательство того, что белковый код — квазиразумная система и одновременно результат семантичности Вселенной. Понять происхождение белкового кода можно только как сознательный акт, но не следствие слепой дарвиновской эволюции. В.И.Щербак, разъясняя свою позицию по статье [Shcherbak V.I., 2003], а также в этой статье сконцентрированы данные, а не гипотезы, данные, которые ставят принципиальный (подчеркиваю это слово) запрет умозрительным моделям физико-химической эволюции генетического кода, а, следовательно, и жизни.
*
Игра теперь должна продолжиться по другим правилам. Новое устройство кода переводит поиск его происхождения в область, которая доступна, как нам кажется, только разуму. … Это новейшее даже не «термоядерное», а оружие «аннигиляции». В статье изложены факты, а не умозрительные модели…».
*
Нет ответа на вопрос: если не гены и не их белки, то что же определяет сложность более высокоорганизованных организмов? Но мы можем определенно сказать, что сложность организмов в меньшей степени коррелирует с числом кодирующих белок генов, чем с длиной и разнообразием ДНК последовательностей, некодирующих белков.
*
Но, как подчеркивают авторы, парадокс нарастания доли некодирующей части генома с увеличением сложности биосистем до сих пор бросает вызов генетике и биологии в целом, несмотря на то, что прошло около 40 лет после открытия некодирующих ДНК. Как видим, и в исследованиях последних лет наблюдается растерянность перед лицом странного факта – чем выше биосистема в эволюционном плане, тем больше в ее геноме «мусора», вплоть до 98% у человека.
*
Из общих соображений ясно, что почти весь геном высших организмов не может являть собой бесполезный «эгоистический» груз. Эволюция этого не терпит. «Мусорная» часть ДНК также выполняет кодовые генетические функции [Акифьев, 2004], но какие? Мы предполагаем и в какой-то мере экспериментально доказываем, что эти функции реализуются на другом уровне знаковой организации генома. Это ментально-волновой уровень, использующий принципы квантовой физики. Эта часть генома функционирует на основе лазерных излучений, голографии, лингвистики и, вероятно, квантовой нелокальности. Тотальный ДНК-хромосомный континуум рассматривается нами как неразрывное целое всего организма. Это целое функционирует как биокомпьютерная квази разумная система [Gariaev, Birshtein et al, 2001].
*
Поляризационная голография обеспечивает создание градиентов эндогенных световых полей, калибрующих, размечающих динамичное пространство-время развивающегося и взрослого организма. Такие волновые акты включают также генерацию текстово-голографических управляющих векторов морфогенеза.
*
Такое реплицирование - первое прямое экспериментальное свидетельство существования волновых эквивалентов ДНК. Высшей формой вещественно-волновых матричных функций ДНК являются её речеподобные и голографические управляющие биосистемами построения.
*
В отличие от смертного тела всех живых существ, ДНК, как зародышевая плазма, бессмертна. Ее непрерывная протяженность во времени и пространстве обеспечивается наследственной передачей хромосом от родителей детям. ДНК всего Живого на Земле бессмертна. И даже гибель всех организмов в силу каких-то возможных катастроф не означает конец генетической (природной, космической) информации.
*
Рассмотрим детальнее проблему генетического кодирования с позиций речевых и образных построений. Здесь находится узел противоречий в современной биологической науке, проявляемых также и на социальном уровне в форме гонений на исследователей, пытающихся выйти из тесных рамок модели триплетного белкового кодирования. Здесь пока главенствуют идеи материалистов-генетиков, полагающих, что генетический код базируется только на веществе и сводится только к программе биосинтеза белков.
*
Такой ход рассуждений хорошо соответствует представлениям В.В.Налимова, рассматривавшего все живое как часть Семантической Вселенной [Налимов, 1989]. Человек, по В.В.Налимову, есть многообразие текстов, грамматику и семантику которых мы хотим охватить единым, вероятностно задаваемым взглядом. Личность, при таком взгляде, является самочитаемым текстом, способным самоизменять себя.
*
В этом смысле интересна нелинейная динамика солитонных вращательно-колебательных движений нуклеотидов вокруг сахаро-фосфатного остова РНК и однотяжных участков ДНК. Такие солитонные волны способны двигаться вдоль полинуклеотидов. При этом солитоны меняют свое поведение (динамику, излучение) в зависимости от последовательности нуклеотидов, что является физическим референтом «чтения» [Гаряев, 1994; Гаряев П.П., 1997].
В этой части работы дана развернутая критика канонической модели генетического кода. Акцент сделан на его лингвистической составляющей. Другая ипостась генетического кодирования осталась вне поля зрения. Это функционирование генома как квантового биокомпьютера, «рабочим телом» которого являются принципы лазерных излучений, голографии, солитоники и квантовой нелокальности. Это особый разговор, который лучше вести на базе полученных нами экспериментальных результатов по дистантной волновой трансляции генетико-метаболической информации и стратегическом управлении с ее помощью генетико-физиологических функций организма [Гаряев, Кокая и др., 2007; Гаряев, Тертышный, Товмаш, 2007; Тертышный, Гаряев, 2007; Гаряев, Кокая, Мухина, Тертышный и др., 2007].
*
Прионы вызывают заболевания типа «скрэйпи» (у овец) и так называемого коровьего бешенства или губчатого энцефалита. У людей – это болезни «куру», «синдром Крейцфельда-Якоба», «синдром ГертсманаШтраусслера-Шейнкера», «синдром Альперса», «фатальная семейная инсомния»
*
Прионовые белки (PrPsc) имеют штаммовую специфичность и в этом они подобны бактериям и вирусам. Фенотип и функции последних определяются их геномами. Но прионы, если их выделить из пораженных тканей в чистом виде, не имеют в своем составе нуклеиновых кислот. Попадая в желудок (или другие ткани), прионы мигрируют каким-то необъяснимым образом в головной мозг, размножаются там, вызывая его морфо-функциональную деградацию.
*
Предполагается, что этот белок может через нервные окончания ретроградно проникать по аксонам в спинной и головной мозг.
*
Развитие прионов сопровождается макроскопическим, несовместимым с жизнью, накоплением в мозгу полимерных нитей PrPsc, которые способны к окрашиванию Конго красным и двойному лучепреломлению.
*
Иными словами, 6S РНК можно считать аналогом «эгоистической ДНК» эукариот, роль которой также не совсем понятна. Версия функций «эгоистической ДНК» предложена и она трактуется как один из способов вещественно-волновой кодировки пространственно-временной структуры организмов с биологическим использованием принципов голографии, солитоники, лингвистики, резонансноволновых взаимодействий и лазерных процессов [Березин, 1997; Гаряев, 1994]. Не исключено, что эти же механизмы в упрощенном варианте приложимы и к функциям 6S РНК-бактерий. Кроме того, возможно, 6S РНК работает как своеобразная «антенная система», воспринимающая внешние физические поля как регуляторный генетико-волновой фактор.
*
Относительно проникновения PrPsc в мозг из желудка, минуя гематоэнцефалический барьер, можно полагать, что биосистемами используются вещественно-волновые механизмы памяти генома и дистантной солитонной и иной волновой трансляции геноинформации, которые предложены нами ранее.
*
Эффект заключается в том, что при помещении живого листа растения в высоковольтное высокочастотное поле, которое имеет строго определенные параметры, редко, но достаточно воспроизводимо, удается зафиксировать светящееся (искровое) изображение целого листа, даже если у него отрезана некоторая часть (не более 10–15%). Механизм такого явления имеет квази-голографическую природу, присущую генетическому аппарату высших биосистем [Гаряев, 1994; Гаряев,
1997].
*
Это было названо эффектом, парадоксом или каналом Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР).
*
А.Эйнштейн и его сотрудники Б.Подольский и Н.Розен [Einstein, Podolsky, Rosen, 1935] высказали идею, суть которой на примере элементарных частиц сводится к следующему. Квантовый объект, в качестве которых могут быть, например, два связанных фотона, в процессе разделения сохраняют некое подобие информационной связи (эффект «спутывания», «связывания» (entangle)).
При этом квантовое состояние одного, например поляризация или спин, может мгновенно время передаваться на другой фотон, который при этом становится аналогом первого, что коллапсирует, исчезает и наоборот. Расстояние между фотонами может быть любым.
*
Возможно, такая «спутанность» - это элементарное основание передачи генетической (и ментальной) информации между организмами, которые можно рассматривать как континуум элементарных частиц, и в которых свойства микроуровня находят своеобразное отражение на макроуровне. В таком спутанном состоянии обе частицы остаются частью одной и той же квантовой системы так, что все, что Вы делаете на одной из них предсказуемо влияет на другую. Беннет и его коллеги считают, что спутанные частицы при их разделении в пространстве могут служить в качестве взаимных «переносчиков» своих состояний и, следовательно информации, друг на друга, поскольку состояние частицы - это уже информация. Правда, в этом случае информацию надо понимать предельно расширительно - как любое изменение. Для экспериментальной реализации ЭПР-канала, необходимо было сосуществование трех фотонов - спутанного и двух разлетающихся, что и было осуществлено работами двух групп иследователей - венской, возглавляемой Антоном Цойлингером, и римской, под руководством Франческо Де Мартини. Опыты группы Цойлингера [Bouwmeester et al, 1997] доказали выполнимость принципов ЭПР на практике для передачи через световоды состояний поляризации между двумя фотонами посредством третьего на расстояниях до 10 километров. После этого открытия в ведущих странах обсуждаются мощные программы по применению этого эффекта для создания квантовых оптических компьютеров, где носителями информации будут фотоны. Скорость их работы и объемы информации будут на десятки порядков превосходить таковые у существующих компьютеров.
*
Характерно, что успех экспериментальной квантовой телепортации был достигнут, в частности, потому, что для генерации фотонов, разведения их в пространстве и их «программирования» использовали волноводы (световоды), лазеры с УФ-накачкой и поляризаторы.
*
Хромосомная ДНК, являясь источником и приемником лазерного излучения, знаково поляризует его и одновременно переводит его в радиодиапазон. При этом образующиеся по механизму квантовой нелокальности (телепортации) радиоволны изоморфно (знаково) поляризуются в соответствии с поляризациями фотонов. Такие радиоволны могут служить носителями генетикометаболической информации как в пределах биосистемы, так и вне неё.
*
В наших экспериментах [Прангишвили, Гаряев и др., 2000] мы получали, вероятно, так называемые локализованные или спутанные (entangle) когерентные фотоны с последующим пермиссивно-телепортационным превращением их в радиоволны.
*
Внешний электромагнитный сигнал (в нашем случае это лазерный луч, промодулированный по поляризации препаратом ДНК, локализуется («записывается») в системе металл-содержащих неоднородностей лазерных зеркал. Этот сигнал в дальнейшем может быть «считан» без существенной потери информации уже в форме изоморфно (по отношению к фотонам) поляризованных радиоволн.
Если такая «запись» на зеркалах реальна, тогда содержащие атомы металлов жидкокристаллические слои ДНК хромосомного аппарата (аналоги зеркал) также можно рассматривать как фрактальную среду накопления локализованных фотонов, создающую когерентный континуум с квантово-нелокально распределенной поляризационно-радиоволновой гено-информацией. Это в определенной мере соответствует ранее высказанной нами идее квантовой нелокальности генома, точнее одной из ее форм [Гаряев и др., 1999; Gariaev, Tertishniy, 1999; Гаряев и др., 1999].
*
Так называемые Давыдовские солитоны, описывающие возбуждение, делокализацию и движение электронов вдоль пептидных цепей белковых молекул в форме уединенных волн (солитонов) дополняет известную модель Фрелиха [Frolich, 1968; Frolich, 1972; Frolich, 1975; Frolich, 1977], развитую в нашей работе [Благодатских, Гаряев и др., 1996], о возможности высоко поляризованного (когерентного, лазероподобного) состояния колеблющихся диполей информационных биомакромолекул, диполей, возникающих при Бозе-конденсации фононов электромагнитных волн белков(1012−1013 Гц), ДНК (109Гц), мембран (0,5·1011 Гц).
*
В этом случае клеточное ядро (хромосомы) выступают как лазерный источник света, а мембрана клеточного ядра и цитоплазматические мембраны как полупрозрачные зеркала. Доменные стенки жидкокристаллических структур клетки также могут служить «зеркалами» и одновременно являться при этом зондируемыми объектами. В таком случае реальна возможность «in vitro – in vivo» манипулировать световыми лазерными потоками, которые транспортируются сложнейшей сетью световодов живой клетки и которые, вероятно, преобразуются на клеточных структурах в радиоволны, несущие информацию о структурнометаболических перестройках. Локализация и «запись» такого рода фотоннорадиоволновой информации может использоваться как основа для создания искусственно биокомпьютерной памяти.
*
В этой серии экспериментов мы получили еще одно доказательство возможности существования генетической информации в форме поляризационно-лазерно-радиоволнового физического поля. О такой возможности вот уже около 70 лет говорят и спорят биологи.
*
В применении к биокомпьютерам аналоги таких нелокальных процессов и ПЛР-память, возможно, станут основой в развитии вычислительной техники вообще. Это будет полная смена элементной базы и, в некотором смысле, повторение пройденного на пути развития вычислительной техники на совершенно ином, качественно более высоком, уровне в ряду: аналоговый⇒цифровой⇒«образный». Последний и будет являться смысловым нелокальным волновым компьютером на ДНК.
*
Другой тип памяти ДНК-континуума в организме — квазиголографическая, она же и фрактальная, поскольку любая голограмма есть фрактал. Такая память — одно из проявлений нелокальности генома (см. выше) и она связана с фундаментальным свойством биосистем — восстанавливать целое из своей части. Это свойство хорошо известно (черенкование растений, регенерация хвоста у ящериц, регенерация целого организма из яйцеклетки).
Наиболее развитая форма такой памяти — голографическая (ассоциативная) память коры головного мозга, то есть нейронов.
*
Далее необходимо начать практическое использование волновых типов памяти геноструктур и для этого пытаться конструировать ячейки памяти, работающие на явлении ФПУрезонансов и/или на способности записывать голограммы, а также на явлении записи поляризационно-лазерно-радиоволновой ДНК-информации на локализованных (сжатых, спутанных) фотонах. Такая память будет на многие порядки по объему, быстродействию, «интеллектуальности» превосходить память существующих магнитных, оптических дисков и голографических запоминающих установок. Вторая принципиальная возможность связана с перечисленными типами памяти, но многократно усиливается способностью хромосом быть лазероактивной средой. Препараты хромосом выступают в таком варианте одновременно и как ячейки памяти, и как лазеры, считывающие собственную (а также наведенную) голографическую, ФПУ-память и память на локализованных фотонах. И наконец, последняя из достижимых в настоящее время целей — использование квази-речевых характеристик ДНК. Можно создавать такие ДНК-лазеры, которые будут высвечивать и «озвучивать» как естественные генотексты, так и искусственные (синтезированные человеком) знаковые последовательности полинуклеотидов, имитирующие естественные квази-речевые генопрограммы. Однако это весьма опасный путь и необходима система запретов на искусственные волновые гены. Такой способ работы с потенциальными ДНК-компьютерами означает вхождение в новые семиотические ареалы генома человека, вообще всей биосферы, ареалы, которые Природа использовала для создания человека.
*
Можно думать, что геном организмов Земли, по крайней мере частично, является полигоном для смысловых экзобиологических влияний, и в этом плане существенно, что мы нашли первичные подходы к вхождению в этот семиотико-семантический ареал. Основываясь на сказанном, можно предсказать, что открываются следующие перспективы знаковых манипуляций с геноструктурами как основным субстратом биокомпьютеров: а) создание искусственной памяти на генетических молекулах, обладающей поистине фантастическим объемом и быстродействием; б) создание биокомпьютера на ДНК, основанного на волновых принципах и сравнимого по способам обработки информации и функциональным возможностям с человеческим мозгом; в) осуществление дистантного управления ключевыми информационными процессами в биосистемах через искусственные биокомпьютеры (лечение рака, СПИДа, генетических уродств, управление социогенетическими процессами и, в конечном итоге, увеличение времени жизни человека); г) активная защита от деструктивных волновых влияний через обнаруженный информационно-волновой канал; д) устанавление экзобиологических контактов.
*
Это проявилось в том, что во взрослых растениях Arabidopsis фенотипически проявился предковый ген Hot Head, которого не было в исходных гомозиготно мутантных по этому гену семенах. Отсутствующий в хромосомах посеянных семян ген Hot head, в 10% случаев заменил реальный мутантный ген hothead, когда эти семена дали взрослые растения. Объяснения этому феномену пока не дано. Высказано предположение, что нормальный ген хранился как его ревертазная РНК-копия. Это слабое и уязвимое объяснение, не имеющее экспериментального доказательства. Необъяснимый с позиций классической генетики феномен возврата предкового гена поднял на поверхность целый ряд нерешенных кардинальных вопросов генетики и эмбриологии.
*
Все эти и другие мало понимаемые проявления знаковых функций хромосом заставляют думать и доказывать, что генетическая память имеет иные атрибуты, существенно дополняющие белковый код. Вероятно, эти атрибуты имеют волновую природу.
*
Такая память ДНК проявляется следующим образом. При работе с растворами или жесткими гелями ДНК с использованием метода динамического лазерного светорассеяния (ДЛС), в кюветном отделении спектрометра остаются некие гипотетические структуры (объекты), специфическим образом рассеивающие свет после удаления кюветы с препаратом ДНК. Это явление было названо «DNA phantom effect». Контрольные замеры до помещения ДНК в спектрометр, дают только фоновое светорассеяние. Продувание кюветного отделения прибора газообразным азотом приводит к исчезновению фантома, однако он вновь регистрируется спустя 5-7 минут.
*
В образовании волновых реплик ДНК-доминирующую функцию берёт на себя, вероятно, тот излучатель, длина волны которого совпадает с длиной волны поглощения ДНК. Это источник УФ света.
*
Этот момент поведения ДНК, если его экстраполировать на ситуацию in vivo у многоклеточных организмов, является одним из ключевых в нашей модели волнового генома. В соответствии с ней, каждая
клетка и вся биосистема в целом осуществляет непрерывное волновое авосканирования своего структурно-генетико-метаболического состояния. Иными словами, хромосомная ДНК in vivo за счет собственных когерентных излучений поляризационно-голографическим образом cчитывает-cканирует самою себя и внутриклеточное метаболическое пространство в диапазоне 250-800нм, то есть копирует, создает волновые реплики своего структурно-функционального статуса в каждый момент времени [Tertyshnii, Gariaev et al., 2004].
*
Эффект нерегулярной регистрации репликаций от кадра к кадру можно понимать так: происходит относительно длительная УФ-накачка волокон препарата ДНК с его дальнейшим переизлучением после получения предельной величины запасаемой энергии, ее излучение в течение некоторого, но гораздо меньшего времени.
*
Помимо регистрации голограмм ввиду большой энергии ультрафиолетового облучения одновременно с регистрацией голограмм происходит эффект частичного выбивания электронов и повреждения структур ДНК. Накопление таких электронов приводит к появлению свободного конденсаторного заряда на поверхности ДНК - волокон. При этом накапливаемый заряд создает эффект пространственного перераспределения волокон, что в свою очередь влияет на преимущественное распределение реконструируемых образов-реплик. Смещение изображений, восстановленных дифракционных порядков в сторону, противоположную первоначальной дифракции, можно объяснить конденсаторным эффектом смены зарядового знака. При соприкосновении с таким пространственно-распределенным квазиконденсатором за счет частичной утечки и перераспределения зарядов и их взаимного расположения, обнаружен новый эффект преимущественного появления правых или левых порядков дифракции в управляемых наноструктурах ДНК. Этот эффект наблюдается на Рис.5 (а, б), и его можно использовать как для создания управляемых пространственных наноструктур ДНК, например, в процессах регенерации органов и тканей у людей за счет целенаправленного голографического управления, что в первичном варианте уже получено [Гаряев и др, 2007
*
Поляризационный аспект биоголографии. В данной части представлена одна из версий биоинформационной работы фотонов in vitro при использовании нашей оптико-радиоэлектронной аппаратуры для дальней передачи управляющего генетического сигнала, а также попытка понять аналогичную работу хромосомных фотонов in vivo. Это относится к биознаковой поляризации лазерного света, т.е. к голографированию. Такие функции фотонов реализуются при сканировании (считывании) генетических наноструктур-доноров лучом специального двухмодового лазера. Биосистемы также способны к сканированию-коррекции (компьютингу) самих себя собственными когерентными излучениями хромосомного континуума в диапазоне 250-800нм. Мы лишь повторяем эндогенные нанотехнологии in vitro. При таком компьютинге, будь то в живом организме или при его искусственном повторении человеком, образуется пул широкоспектральной волновой информации, которую организмы используют для собственной регуляции, а мы берем эту информацию для положительного целенаправленного управления метаболизмом биосистем.
*
Понятие и термин «голография» происходят от двух греческих слов – «целый» и «образ». До недавнего времени существо голографии сводилось к техническому методу полного пространственного (3-мерного) и пространственновременного (4-мерного) изображения объекта. Теперь понятие голографии кардинально расширилось и распространяется на структуры и функции коры головного мозга [Pribram , et al, 1974] и генетического аппарата организмов.
Если мы говорим о генетической памяти, то это значит, что хромосомный континуум, как квантовый биокомпьютер, оперирует 4-мерными волновыми образами своей собственной динамической структуры для стратегического управления метаболизмом и собственной 4-мерной структурой [Gariaev et al, 2001].
*
Под гено-голографическим биоуправлением мы понимаем стратегическое управление морфогенезом, биохимией и физиологией развивающегося и взрослого организма с использованием хромосомных управляющих акустических, световых и/или электромагнитных образных генетических воздействий. Это работа генома как квантового биокомпьютера. При управлении биологическими системами in vitro-in vivo происходит передача голографической информации от донора к реципиенту.
*
Ранее мы осуществили успешную дистантную (десятки метров) лазернорадиоволновую передачу морфогенетических сигналов с биодонора (препараты поджелудочной железы и селезенки крыс) на биореципиента (крысы, больные диабетом 1-го типа), что вызвало регенерацию поджелудочной железы в теле больных животных и их полное выздоровление (контрольные крысы погибли) [Гаряев и др., 2007 (а)]. Этот факт нуждается в теоретико-биологическом и физическом объяснениях, поскольку доказательство возможности существования активной генетической информации в форме электромагнитного поля имеет принципиальное, мировоззренческое значение.
Известно, что основные информационные полимеры клеток – ДНК, РНК, белки и многие другие метаболиты организмов содержат в своем составе асимметрические атомы азота, в силу чего эти метаболиты имеют оптическую активность и поляризуют свет. Вместе с тем известно, что абиогенные азотсодержащие полимеры способны с высокой дифракционной эффективностью записывать динамические поляризационные голограммы [Бакланова и др., 2005]. В связи с этим представляется интересным рассмотреть информационные биополимеры — ДНК, РНК и белки, как возможных хранителей и субстратов записи поляризационно-биоголографической информации, учитывая, что ДНК, РНК и белки также являются азот-содержащими полимерами. Возможно, в силу такого сходства ДНК, РНК и белки способны особым образом поглощать кванты света с переходом между стабильными транс- изомерными и цис-изомерными конформациями в полипептидных и полинуклеотидных цепях. Особый интерес представляет молекула ДНК как хранитель поляризационно-голографической генетической информации [Тертышный, Гаряев и др., 2004] и как аналог абиогенных азот-содержащих полимеров [Бакланова и др., 2005].
*
Фактически оба эти вектора искусственно включенной регенерации являются упрощенной моделью эндогенных процессов при естественных посттравматических актах, например, при восстановлении утраченного хвоста ящерицы или целостности планарий. Природная эндогенная реконструкция протекает за счет внутренних резервов, т.е. «внутреннего разметочного» (и триггерного) излучения клеток, соседствующих с клетками раны. При эндогенной регенерации собственная динамическая поляризационная информация от здоровых клеток непрерывно транслируется от одного сферического слоя клеток-голограмм к другому слою.
*
Можно сказать, что геном – самоизлучающая и самосчитываемая система, квантовый биокомпьютер.
*
Отметим при этом, что хромосомы нельзя буквально рассматривать как лазеры. С лазерами их роднит только то, что хромосомы – источники когерентных оптических излучений.
*
Полученная голограмма содержит полную объемную информацию о пространственных характеристиках голографируемого объекта или о пространственном распределении точек поверхности донора относительно плоскости регистрации голограммы реципиента.
*
Фундаментальное свойство клеточных структур биосистем — быть оптически активными, т.е. поляризовать свет, вероятно, позволяет организмам пользоваться даже не когерентным светом для виброустойчивой регистрации и реконструкции собственных голограмм даже без лазерных источников света.
*
На этих графиках представлены четыре серии экспериментов: четыре группы крыс больных диабетом (поджелудочная железа (ПЖ) деструктурирована инъекцией аллоксана) облучены модулированным широкополосным электромагнитным излучением (мШЭИ), содержащим информацию, считанную со свежих препаратов ПЖ и селезенки новорожденных крыс той же линии. По оси Y – уровень сахара в крови, по оси X – дни с начала эксперимента. Стрелка в 1-й день – инъекция аллоксана (200мг/кг), 2-я стрелка – облучение мШЭИ. Сверху вниз (опыт): 1-я группа – облучение на расстоянии 1см лучом лазера и мШЭИ. 2-я группа – облучение мШЭИ на расстоянии около 3м. 3-я группа – облучение мШЭИ на расстоянии около 15км. 4-я группа – облучение мШЭИ на расстоянии около 15км. Видно, что на 9-й –12-й дни уровень сахара в крови животных практически приходит в норму. Все 4 группы выжили. В контроле (60 крыс), где отсутствовало облучение мШЭИ, 95% животных погибли на 4-е – 7-е сутки.
*
Таким образом, выявлены три феномена воздействия мШЭИ на крыс с аллоксановым диабетом: Первый – это фактор выживаемости при выраженной гипергликемии в течение длительного периода наблюдения с сохранением репродуктивной функции у животных;
Второй – в предыдущем исследовании обнаружено, а в настоящем подтверждено, что мШЭИ способствует регенерации поджелудочной железы у больных животных in situ; Третий – предварительное воздействие мШЭИ на животных способствует развитию устойчивости к действию аллоксана.
*
Волновые информационные сценарии, разворачивающиеся как в самой биосистеме, так и в процессе считывания их лазерным лучом, на первом этапе происходят на фотонном уровне.
*
При взаимодействии лазерного пучка такого квантового генератора с веществом в режиме динамического голографирования на встречных пучках, происходят акты одновременной записисчитывания неизвестной ранее информации о динамических вращательноколебательных процессах на оптическом и атомно-молекулярном уровнях.
*
При этом, видимо, сохраняется квантово-нелокальная (телепортационная) поляризационная связь по всему набору частот, включая радиоволновые. Использование такого лазера как считывающе-передающую фотонно-радиоволновую систему, имитирующую аналогичные волновые биокомпьютерные знаковые нелокальные процессы межклеточных коммуникаций, дало возможность осуществить дальнюю волновую передачу управляющей генетико-метаболической информации от биосистем-доноров к биосистемам-акцепторам.
*
Поляризационно-голографическое биоуправление мы понимаем как эндогенное или искусственное изменение состояния и структуры клеток реципиента в результате управляющих голографических воздействий со стороны донора. В нашем случае голографический сигнал, модулированный здоровыми клетками донора, транслируется и записывается на больных клетках реципиента в виде голограммы. Далее процесс управления происходит следующим образом. Вначале с измененных клеток реципиента под действием восстанавливающей волны считывается голографическое изображение здоровых клеток донора. Оно реконструируется в терагерцовом диапазоне волн в виде объемного изображения, охватывающего каждую клетку реципиента вместе с ее наполнением.
*
Этот эффект, совмещенный с вращательно-колебательными и поляризационными характеристиками изучаемых объектов, можно использовать для эффективного извлечения из объекта локализованных в нем его собственных возбуждений (его «спектра»). Рассмотрим схему, представленную на Рис.14. В ней фигурирует лазер, описанный выше, и кристалл, чей спектр мы хотим «вытянуть» наружу. В конструкцию стандартного лазера внесено еще одно изменение. Из него удалена полупрозрачная пластинка, расположенная под углом Брюстера к оси лазера (назначение этой пластинки отсекать паразитный свет не основной поляризации). Это делается для того, чтобы не мешать свету, отраженному от кристалла и изменившему свою поляризацию в результате «вытаскивания» из кристалла локализованных фотонов, снова войти в резонатор и затем многократно повторить свой маршрут. Мы ожидаем, что эффективность «вытаскивания» локализованных фотонов, записавших информацию об объекте, в такой системе окажется достаточно высокой для его экспериментального наблюдения. Далее эти делокализованные фотоны могут снова локализоваться, но уже в системе зеркал лазера. После этого мы убираем кристалл, но «спектр» его возбуждений, локализованный в лазере, как мы ожидаем, будет еще какое-то время себя проявлять. Система будет воспроизводить спектральную память об объекте, который уже выведен из области экспонирования. Роль кристалла может выполнять любая система, в которой возможна локализация поля. Например, это могут быть биологические объекты, в частности, генетические структуры, которые имеют фрактальную жидкокристаллическую упаковку. Вероятно, именно такого рода эффекты спектральной памяти наблюдались в наших экспериментах (Рис.15).
Подчеркнем, что речь идет о возможности считывания лазерным излучением с фиксированной частотой ω0 именно всего спектра объекта — в широком частотном диапазоне. Дело в том, что лазерному фотону с частотой ω0 «безразлично», какой локализованный фотон «вытаскивать» из объекта: с той же самой частотой ω0 или с любой другой, если она имеется.
Совершенно неожиданное приложение идеи локализации света находят в проблеме квантовой телепортации — мгновенной «передаче» послания на произвольно большие расстояния. Эта мощная область исследований, начиная с работ [Bennet et al., 1993; Bouwmeester et al., 1997], привлекает все большее внимание биологов. Коротко напомним основные положения «классической» теории квантовой телепортации.
*
Как понять, что при измерении поляризации ↔ одного из фотонов, находящихся, например, в состоянии ⏐ψ-〉, поляризация другого мгновенно оказывается , несмотря на то, что их разделяет очень большое расстояние и любая информация относительно состояния второго сможет поступить к нам спустя вполне определенный промежуток времени.
Пары фотонов, описываемые состояниями (2) или их линейными комбинациями, называют обычно ЭПР-фотонами или перепутанными фотонами. До тех пор, пока мы не поймем физическую причину мгновенных корреляций в свойствах этих фотонов, мы не поймем физику телепортации, несмотря на всю безупречность логических построений.
*
Пусть рассеянный фотон подходит к детектору в точке А (Алиса). Этот акт регистрации позволяет нам сделать вывод, что в тот же самый момент времени этот рассеянный фотон достигает детектора, расположенного, к примеру, в точке В (Боб), отстоящей от А на сколь-угодно большое расстояние.
Это при том, что любая информация из В в А может быть передана по истечении только вполне определенного промежутка времени. Если не рассматривать возможность сверхсветовой скорости распространения сигналов, понять ситуацию можно следующим образом.
*
Возможно также, что в наших экспериментах зондирующие объект и интерферирующие встречные фотоны записывают динамичную поляризационную голограмму объекта, например ДНК, и превращают ее в биоактивную радиоволновую, изоморфную фотонной, голограмму.
*
Развивая и детализируя сказанное, можно думать, что при сканировании биопрепаратов лазерным светом возникают комбинационные частоты, захватывающие синий и УФ диапазон.
*
В нашей модели нуклеотиды ДНК рассматриваются как осцилляторы, подвешенные на невесомом нерастяжимом стержне; сахаро-фосфатная связь между соседними нуклеотидами в цепи моделируется линейными пружинами; спирализация вдоль цепи не учитывается; водородные связи между комплементарными основаниями моделируется «гравитационным» потенциалом.
*
Если же учитывать нелинейность ковалентных связей в сахарофофосфатном остове ДНК
*
Такие дополнительные волны могут играть роль «информаторов» о нуклеотидном составе и последовательности оснований в зондируемом участке ДНК или РНК, и эта информация может «запоминаться» на уровне явления возврата ФермиПаста-Улама и использоваться хромосомным биокомпьютером для принятия соответствующих «решений».
*
а) генетический аппарат и клетка в целом представляют биокомпьютер, способный к элементарным актам сознания-мышления,
б) способный к чтению-пониманию смысла иРНК как реальной (не метафорической) лингвистической структуры, а именно, текста (контекста).
в) способный к принятию решения о выборе аминокислоты (стопа) на основе простейшего понимания смысла и назначения иРНК (белка) в организации биохимизма и других, более высоких функций, включая квази сознание.
Комментариев нет:
Отправить комментарий