ԳԻՏՈՒԹՅՈՒՆ և ԲԱՆԱԿԱՆ ՆԱԽԱԳԻԾ

Posts tagged “Գեն

ԷՊԻԳԵՆԵՏԻԿԱ: Ի՞ՆՉ Է ԹԱՔՆՎԱԾ ԴՆԹ-ԻՑ ԱՆԴԻՆ

 էպիգենոմը քիմիական «նիշերի» մի համակարգ է, որը կպչում է ԴՆԹ-ին, որով և ղեկավարում է ԴՆԹ-ի գենետիկ ինֆորմացիայի էքսպրեսաիան: Այդ  քիմիական «նիշերը» ակտիվացնում կամ պասիվացնում են գեները:  Եթե դիտարկենք ԴՆԹ-ն  որպես դաշնամուրի հսկայական ստեղնաշար, ապա գեները հանդես կգան, որպես ստեղներ, որտեղ յուրաքանչյուր ստեղն համապատասխանում է դաշնամուրի մեկ նոտային: էպիգենետիկական պրոցեսը սահմանում է, թե երբ և ինչպես կարող է  յուրաքանչյուր ստեղն սեղմվի, որպեսզի  փոխվի  նվագվող մեղեդին: Սակայն, խոսելով գենոմի մասին մենք պետք է նշենք, որ այն կարելի է ներկայացնել, ոչ թե մեկ դաշնամուրի տեսքով, այլ մի ողջ նվագախմբի, որն ղեկավարվում է անհայտ դիրիժորի կողմից:Այլ կերպ ասած, Էպիգենետիկան գեների էքսպրեսաիայի ղեկավարումն է, որն տեղի է ունենում առանց ԴՆԹ-ի ծածկագրի հաջորդականության փոփոխության:

  Եթե գենոմը համեմատվում է համակարգչի սաքակազմի  (hardware) հետ (մասնավորապես` hard drive-ի հետ), ապա էպիգենոմը իրենց ներկայացնում է  օպերացիոն համակարգ, որն  ղեկավարում է  համակարգչային սարքակազմի (hardware)  գործողությունը:2

DNA-hard-drive (1)

Թոմաս Վուդուրոդը “The Mysterious Epigenome: What Lies Beyond DNA” գրքում գրում է. “Բջջում հայտնաբերվել է բարդ ծրագրային համակարգ, որն ԴՆԹ-ից դուրս է գտնվում, որն ուղղորդում է ԴՆԹ-ի ֆունկցիաները: Այս ղեկավարման բարձր համակարգը ներգրավված է ծերացման, քաղցկեղի և այլ հիվանդությունների առաջացման գործում: ԴՆԹ-ից անդին գտնվող այս  ինֆորմացիան վճռական դեր է խաղում մեր 60 տրիլիոն բջջիջներից յուրաքանչյուրում հրահանգելով գեներին երբ, որտեղ և ինչպես նրան պետք է արտահայտվեն”:3

Այսինքն, Բջիջին գործելու համար անհարաժեշտ է շատ ավելի շատ ինֆորմացիա, քան այն պարունակվում է ԴՆԹ-ի թվային ծածկագրում, սա իր հերթին նշանակում է, որ այժմ գիտնականները ոչ միայն պետք է բացատրեն ԴՆԹ-ի թվային ինֆորմացիայի ծագում, այլ նաև ԴՆԹ-ից անդին գտնվող բազմաշերտ ինֆորմացիոն համակարգի ծագումը, որն կոչվում է էպիգենոմ”

Թոմաս Վուդուրոդը “The Mysterious Epigenome: What Lies Beyond DNA” գրքում գրում է. “Ի՞նչպես կարող են գիտնականնեը բացատրել բջջի բարդույթան ծագումը երբ նրանք  ընդհարվում են մի նոր ինֆորմացիոն շերտի` ծածկագրված լեզվի  մի նոր համակարգի հետ, որը գտնվում է ԴՆԹ-ի վրա և նրանից անդին….ամբողջական բարդության այս բարձր մակարդակը ակնհայտ  լրացուցիչ  “նախագծման” չափորոշիչ է  ավելացնում նրանց համար, ովքեր չունեն սահմանափակ մտածելակերպ պայմանավորված իրենց անհատական աշխարահայացքով”:3

Տարբեր գենետիկ հաղորդագրություներ “միացվում” կամ  “անջատվում” են այնպիսի էպիգենետիկական պրոցեսի միջոցով ինչպիսին ԴՆԹ-ի մեթիլավորումն է: ԴՆԹ-ի մեթիլավորումը տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի հաջորդականության CpG կոչված տեղամասում, որտեղ ցիտոզին նուկլեոտիդը գտնվում է Գուանինի կողքին: CpG տեղամասը մեթիլավորվում է ԴՆԹ մեթիլտրանսֆերազ էնզիմների միջոցով (DNMTs), որոնք իրենց հերթին ղեկավարվում են ԴՆԹ-ի սպիտակուց չծածկագրող տեղամասերի ՌՆԹ պատճենի` (LncRNA)-ների կողմից:4  Մեթիլավորումը կատարվում է  ցիտոզինին մեթիլ խմբի  (-CH3) ավելացմամբ: Երբ գենը “անջատվում” է ապա նրանում պարունակվող հաղորդագրությունը այլևս չի կարող ընթերցվել կամ գործել: Եթե գենետիկ մուտացիան, որն կարող հիվանդության պատճառ հանդիսանալ “անջատվում է էպիգենետիկական նիշերի միջոցով, ապա այդ գենը այլևս չի կարող հիվանդություն առաջացնել: Սակայն, էպիգենետիկ նիշերի փոփոխությունը կարող է “միացնել” գենը և գենի ակտիվացումը կզարգացնի հիվանդություն: Օրինակ, ինչպես արդեն նշեցի մեթիլավորումը կատարվում է CpG  տեղամասում, սակայն ԴՆԹ-ում կան հատվածներ, որոնցում այս տեղամասերը խիտ են և նմանատիպ հատվածները կոչվում են CpG կղզյակներ, որտեղ սովարաբար նորմալ բջիջներում մեթիլավորում տեղի չի ունենում: Սակայն, քաղցկեղածին բջիջներում այս տեղամասերը չափից ավելի են մեթիլավորված են լինում:Այսպիսով,  CpG կղզյակների գերմեթիլավորումը կարող է հանգեցնել ուռուցքի “անջատելով” ուռուցքի զարգացումը կանխարգելող գեները: Ժառանգական քաղցկեղ  առաջացնող գեների կեսը “անջատվում” են մեթիլավորման միջոցով: Էպիգենետիկական այս փոփոխությունը տեղի է ունենում քաղցկեղի զարգացման վաղ փուլերում:5

Screenshot_3

Մյուս էպիգենետիկ մեխանիզմը, որը պատասխանատու է գեների էսպրեսիայի համար հիստոների հետ-տրանսլացիոն ձևափոխությունն է: Հիստոնները քրոմատինի հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք հայտնի են  նուկլեոսոմ  անվամբ: Հիստոնները կոճանման   սպիտակուցներ են  (H2A,   H4,    H2B, և  H3), որոնց շուրջ փաթաթվում է ԴՆԹ: Տարբեր հիստոններ  հետ-տրանսլացիոն ձևափոխություններն ուղղակիորեն կապված են քրոմատինի կառուցվածքի  հետ, որոնք ստեղծում են մի բարդ համակցական համակարգ, որն  հայտնի է որպես Հիստոնի ծածկագիր անվամբ:Հիստոնի ծածկագիրը թելադրում է դինամիկ անցումները տրանսկրիպցիոն ակտիվ վիճակից դեպի տրանսկրիպցիոն պասիվ վիճակի: Երբ հիստոնները ձևափոխվում են ապա նրանք կարող են ազդել, թե ինչպես քրոմատինը կարգավորվի: Եթե Քրոմատինը իր խտացված ձևի մեջ չէ, ապա այն գործում է որպես ակտիվ euchromatin և նրա հետ կապված ԴՆԹ կարող է տրանսկրիպցիայի ենթարկվել,  իսկ եթե քրոմատինը իր խտացված ձևի մեջ է գտնվում, գործում է որպես պասիվ հետերոքրոմատին,   ապա  ԴՆԹ-ի տրանսկրիպցիա չի կարող տեղի ունենալ:

Sha01

Հիստոնների ձևափոխման հիմնական երկու եղանակներն են մեթիլավորում և ացետիլացում, որոնք քիմիական պրոցեսներ են, որի ընթացքում կամ ավելացնում մեթիլի կամ ացետիլի  խմբեր  (C2H30 )  համապատասխանաբար լիզին կոչվող ամինաթթվին H3 և H4 հիստոների վրա: Ացետիլացումը իրականացվում է  “գրող” Հիստոն ացետիլատրանսֆերազ (HATs) և “ջնջող” Հիստոն դեացետիլազ (HDACs) էնզիմների միջոցով: Ացետիլացումը սովորաբար կապված է ակտիվ քրոմատինի (տրանսկրիպցիոն ակտիվ գեների) հետ,  մինչդեռ ացետիլ խմբի հեռացումը (deacetylation) գլխավորապես կապված է պասիվ հետերոքրոմատինի  (տրանսկրիպցիոն պասիվ գեների)  հետ:  Մյուս կողմից, հիստոնի մեթիլավորումը կարող է հանդես գալ, որպես նիշ  քրոմատինի ակտիվ և պասիվ  հատվածների համար: Օրինակ, լիզին (K9)-ի մեթիլավորումը (H3) հիսթոնի վրա նշում է  պասիվ ԴՆԹ, որն պասիվացնում է ողջ իգական  X քրոմոսոմը: Մեկ այլ Լիզին ամինաթթվի (K4) մեթիլավորումը նույն (H3)-ի վրա ակտիվացնում է գեները: Մեթիլավորումը կատարվում է լիզին H3 և  արգինին   H4 ամինաթթուների վրա:    Այս նիշերից որոշները, ինչպես օրինակ  Լիզին 14-ի ացետիլացումը H3 հիստոնի վրա   (H3K14ac) կամ (H3K4me3)-ն   կապված են տրանսկրիպտորնեն ակտիվ գենային տեղամասերի հետ, մինչդեռ  H3K9me3  կամ H3K27me3 պասիվացնում են   քրոմատինը :7

026_RuggGunn_Figure

  Այսպիսով, ԴՆԹ մեթիլավորումը սովորաբար աշխատում է հիստոնի փոփոխության հետ միասին “ակտիվացնելով” կամ “պասիվացնելով” գեները: Մինչ վերջերս, գիտնականները մտածում էին, որ յուրաքանչյուր նոր սերունդ սկսում է իր նոր “տպագրված” գենոմով, որն նույնությամբ փոխանցում է հետագա սերունդներին: Քանի որ բեղմանվորումից հետո էպիգենետիկական նիշերի հետքերը, որոնք գտնվում են ձվաբջջի  ԴՆԹ-ի և սպերմատոզոիդի ԴՆԹ-ի վրա ջնջվում են: Նոր նիշերը առաջանում են սաղմի զարգացմանը զուգընթաց: Սակայն, գիտնականները սկսեցին գրանցել այն դեպքերը, որոնցում   որոշակի հատկանիշի ժառանգականությունը չի պայմանավորվում գենետիկայի հիմնական օրենքներով, ակնարկելով, որ առնվազն որոշ էպիգենետիկական “նիշեր” կարող են փոխանցվել նոր սերնդին: Այսպիսով, Էպիգենետիկական փոփոխությունները, որոնք առաջանում են արտաքին գործոնների ազդեցությամբ (օրինակ՝ սննդակարգի, սթրեսի կամ տոքսինների) կարող են ժառանգվել սերնդեսերունդ: Ավելին, էպիգենետիկ փոփոխությունների ազդեցություները տեղի են ունենում ոչ միայն  արգանդում  սաղմի զարգացման ժամանակ,այլ նաև ողջ կյանքի ընթացքում:Այսինքն, Ցանկացած արտաքին ազդեցության, որ անհատը  ենթարկվում է իր կյանքի ընթացքում կարող է վճռորոշ ազդեցություն ունենալ նրա երեխաների և թոռների առողջության վրա: Այս երևույթը անվանվում է անդրսերունդային (transgenerational) էպիգենետիկ ժառանագականություն:10 Բազմասերունդային էպիգենետիկ ժառանգականությունը  կարող է բացատրել, թե ինչու ժառանգական հիվանդությունների 98%-ը պայմանավորված չէ  մենդելյան գենետիկայով :11 Այդ իսկ պատճառով մարդկային շատ հիվանդություններ կապված են էպիգենետիկական փոփոխությունների հետ շրջակա միջավայրի ազդեցության հետևանքով ինչպես  օրինակ` քաղցկեղը.  գիրությունը, դիաբետը, ասթման, սկրելոզը, մտավոր հիվանդությունները, ինչպես նաև վաղաժամ ծերացում և աուտիզմը:12

 

(ավելին …)


ԻՆՖՈՐՄԱՑԻԱ և ԲԱՆԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ: ԴՆԹ-Ն “ԳԻՐՔ” Է ԱՌԱՆՑ ՀԵՂԻՆԱԿԻ՞

Պատկերացրեք գենոմը դա գիրք է, որը կազմված է 23 գլուխներից` քրոմոսոմներից , յուրաքանչյուր գլուխ պարունակում է մի քանի հազար <<պատմություններ>>, որոնք կոչվում են գեներ: ԴՆԹ-սանդուղքների աստիճանները կոչվում են հիմքերի զույգեր` Ա,Գ,Ց,Թ: Եթե աստիճանի մի մասում Ա-ն է, ապա մյուս մասում միշտ Թ-ն է լինում, իսկ Գ-ն միշտ Ց-ի հետ է զույգ կազմում: Մորզեի այբուբենը հնարավորություն տվեց մարդկանց հաղորդակցվելու հեռագրի միջոցով, թեև այն ուներ երկու <<տառ>>` կետ և գիծ: ԴՆԹ-ի տառերով կազմված բառերը կոչվում են եռյակներ (տրիպլետներ): եռյակները միասին կազմում են <<պատմություններ>>, որ կոչվում են Գեներ: Յուրաքանչյուր գեն միջին հաշվով կազմում է 27000 տառ: Գեները և դրանք իրար միացնող երկար հատվածները միասին կազմում են առանձին Քրոմոսոմներ` <<գրքի գլուխներ>>: Իսկ ամբողջ <<գիրքը>>, որը բաղկացած է 23 քրոմոսոմներից, պարունակում է մեր օրգանիզմի բոլոր տվյալները` գենոմը: Ընդհանուր հաշվով մարդու գենոմը կազմված է մոտ երեք միլիարդ հիմքերի զույգերից:Գենոմի ողջ տեղեկությունը կտեղավորվի հանրագիտարանի հազար էջ ունեցող 428 հատորի մեջ: եթե հաշվի առնենք, որ յուրաքանչյուր բջջում կա գենոմի երկու օրինակ, ապա հատորների ընդհանուր թիվը կկազմի 856: եթե գենոմի յուրաքանչյուր տառ գրվի, որպես մեկ միլիմետր չափով, ապա տեքստը կլինի այնքան երկար, որքան Դանուբ գետը: Հեղինակը <<Genome-The Autobiography of a Species in 23 chapters>> գրքում գրում է. <<Ասել, որ գենոմը  գիրք է, ոչ թե փոխաբերություն է, այլ ճշմարտություն: Այս գրքի բոլոր տվյալները կարելի է հեշտությամբ թվայնացնել…Գենոմը շատ <<խելացի գիրք է>>, որովհետև համապատասխան պայմաններում կարող է իր նախաձեռնությամբ պատճենահանվել և ընթերցվել>>ԴՆԹ-մոլեկուլը նման է մի գրքի, որը կարող է ընթերցվել ու պատճենահանվել: Մարդու կյանքի միջին տևողության ընթացքում ԴՆԹ-ի մոլեկուլը պատճենահանվում է մոտավորապես   10 000 000 000 000 000 անգամ և այն էլ կատարյալ ճշգրտությամբ>>3

                                                                                                                                                                                                                                                                       Ռիչարդ    Դոկինզը   (Richard Dawkins)  գրում է. <<Գլխավորը, որ անհարժեշտ է ինֆորմացիոն տեխնոլոգիայի աշխատանքի համար դա տվյալների որոշակի կրող է` մեծ քանակությամբ հիշողության բջիջներով: Յուրաքանչյուր հիշողության բջիջ պետք է ընդունակ լինի մնալ մի քանի առանձին վիՃակներներից մեկում: Այս պահանջը այսպես թե այնպես բավարարում է թվային ինֆորմացիոն տեխնոլոգիան, որը գերիշխում է ժամանակակից տեխնիկական աշխարհում: Իֆորմացիան ժամանակակից լազերային սկավառակում թվային է: Գենետիկական ինֆորմացիան նույնպես հանդիսանում է թվային: Մեր էլեկտրոնային տեխնոլոգիայում հիշողության  առանձին բջիջները կարող են գտնվել երկու սիմվոլով 0 և 1: կենդանի բջջի ինֆորմացիոն տեխնոլոգիան  երկու նիշերի փոխարեն 1 և 0  օգտագործում է 4 նիշեր, որոնք ներկայացվում են A, T, G և C (Ադենին, Թիմին, Գուանին և Ցիտոզին)   տառերով: Միայն մարդկային բջիջն է,  օժտված ինֆորմացիոն տարողությամբ, որն բավարար է պահպանելու բրիտանական  հանրագիտարանի 3 և 4 հավաքածու, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է 30 հատորից: Ամիոբայի որոշ տեսակներ, որոնք անարդարացիորեն անվանված են <<պարզունակ>> իրենց ԴՆԹ-ի մեջ կարող են պահպանել բրիտանական հանրագիտարանի 1000 հավաքածու: Համակարգչի էլեկտրոնային հիշողությունը բաժանվում է ROM  և RAM: ROM վերծանվում է երբ <<կարդում ենք հիշողությունը>>: 0 և 1 կոմբինացիան նրանում <<այրված>> է  մեկ անգամ պատրաստաման պահին: Այդ տեսքով նրանք մնում են և չեն փոխվում իրենց ծառայման ժամանակի ընթացքում, իսկ նրա ինֆորմացիա  կարելի է կարդալ միշտ; ԴՆԹ-ն իրենից ներկայացնում է  ROM: Այն կարելի է կարդալ միլիոն անգամ և գրառել մեկ անգամ: Յուրաքանչյուր անհատական տեսակի բջիջն ԴՆԹ-ում <<այրված>> է և երբեք չի փոխվում ողջ կյանքի ընթացքում: Կարևոր է հասկանալ հիշողության մեջ տեղադիրքի և նրա պարունակության տարբերությունը: Յուրաքանչյուր տեղադիրք կոչվում է <<հասցե>>: Համակարգչային ROM-ի յուրաքանչյուր բջիջ ևս ունի <<հասցե>> և պարունակություն: Մեր բջիջներից յուրաքանչյուրում ողջ ԴՆԹ-ն հասցեագրված է  նույն ձևով, ինչպես համակարգչային ROM-ում: Տվյալ հասցեի մակնշման համար մեր կողմից օգտագործվող կոնկրոտ համարները ու անվանումները կամայական են ինչպես համակարգչի հիշողության համար:  Կարևոր է, որ իմ ԴՆԹ-ի կոնկրետ հասցեն ճշգրիտ համապատասխանում է մեր ԴՆԹ-ում գտնվող այդ նույն հասցեին: Իմ ԴՆԹ-ի պարունակությունը 321762 հասցեով կարող է լինել և չլինել, որը պարունակվում է 321762 հասցեով ձեր ԴՆԹ-ում: Բայց իմ 321762 հասցեն բջիջներում գտնվում է ճիշտ նույն տեղում, որ տեղում, որ գտնվում է 321762 հասցեն ձեր բջիջներում: <<Տեղը>> այստեղ նշանակում է տվյալ քրոմոսոմի երկայնքով որոշակի դիրք: Քրոմոսոմի վրա յուրաքանչյուր հասցե ճշգրտորեն որոշված է գծային հերթական համարի հասկացության մեջ: Մենք բոլորս մարդիկ օժտված ենք ԴՆԹ-ի հասցեների միևնույն հավաքածույով, բայց ոչ պարտադիր նրանց բովանդակությամբ>>:4

Մոլեկուլյար կենսաբան Լեն Ադլեմանը (Len Adleman)  Լոս Անջելոսի հարավ-կալիֆորնիական համասարանից  Նեյչր (Nature) ամսագրում գրում է. <<Երբ մենք նայում ենք  բջջից ներս մենք տեսնում ենք անհավանական բարդության <<մեքենաներ>>, որոնք մենք ինքներս չենք կարող առաջացնել…մեկ գրամ ԴՆԹ-մոլեկուլը կարող է պարունակել այնքան ինֆորմացիա, որքան 1 տրիլիոն լազարեյին սկավառակը (CD)>>:5

Դիսքավերի ինստիտուտի տնօրեն Ստիվեն Մայերը գրում է. <<ինֆորմացիոն հագեցած համակարգերի հետ մեր փորձը ցույց է տալիս, որ այդպիսի համակարգերը մշտապես առաջանում են բանական աղբյուրից, բայց ոչ պատահականությամբ կամ անհրաժեշտությամբ: Գիտության տարբեր բնագավառների ուսումնասիրությունները մեր ժամանակներում ընդունում են Բանականության և ինֆորմացիայի փոխկապակցվածությունը և կատարում են համապատասխան եզրահանգումներ: Արտերկրյա քաղաքակրթությունների որոնմամբ զբաղվող ծարագիրը` SETI-ին ընդունում է, որ ինֆորմացիայի առկայությունը տեղակայված էլեկտրոմագնիսական ազդանշանում կվկայեր բանական աղբյուրի գոյության մասին: ԴՆԹ-ում <<ինֆորմացիոն պարունակությունը>> ենթադրում է իրեն նախորդող բանական պատճառ, քանի որ <<Բարձր ինֆորմացիոն պարունակությունը>> հանդիսանում է Բանականության տարբերիչ նշանը (ստորագրություն): Իսկապես, բոլոր դեպքերում, որտեղ մենք գիտենք <<Բարձր ինֆորմացիոն պարունակության>> ծագումնաբանության մասին: փորձը մեզ ցույց է տվել, որ բանական գործունեությունն է դերակատարում ունեցել: Եթե ինչպես ասել է Բիլ Գեյթսը <<ԴՆԹ-ն նման է ծրագրային ապահովման>>, բայց ավելի բարդ է նրանից, այդ դեպքում իմաստ ունի տրամաբանական եզրակացություն կատարել, որ ԴՆԹ-ն նույնպես ունի բանական պատճառ>>:6

Արդյոք պատահական պրոցեսները առաջ կբերեի՞ն բարդ ինֆորմացիա, ինչպիսիք են համակարգչային ծրագիրը, մաթեմատիկական բանձևերը, հանրագիտարանը:

                                                                                                                                                                                                                                  Մայքլ Դենտոն       Մոլեկուլային    կենսաբանության    Պրոֆեսոր Մայքլ Դենտոնը գրում է. <<Բարձրագույն օրգանիզմների գենետիկական ծրագրի կառուցվածքը հավասար է միլիարդ բայթ ինֆորմացիայի կամ հավասար է փոքրիկ գրադարանում առկա 1000 գրքերի բոլոր տառերին: Պնդել, որ բազմաթիվ բարդ ֆունկցիաները, որոնք հսկում և սահմանում են բարդ օրգանիզմի տրիլիոն բջջիջների զարգացումը ձևավորվել է պատահական գործընթացների արդյունքում կնշանակի մարդկային բանականության վրա յուրահատուկ ճնշում գործադրել: Բայց Դարվինիստը ընդունում է այդ տեսակետը առանց չնչին կասկածի>>:7

 ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում են գտնվում սպիտակուցների սինթեզի համար անհրաժեշտ հրահանգները: Գենը պահանանում է սպիտակուցի սինթեզման համար պահանջվող ինֆորմացիան; Տառերի հաջորդականությունը գենում ծածկագրված ինֆորմացիա կամ նախագիծ է, որը  թելադրում է թե ինչ տիպի սպիտակուց պիտի կառուցվի: Այսինքն, ԴՆԹ-ն բաղկացած է գեներից` այն հրահանգներից, որոնց միջոցով կառուցվում է մարդը:

 Replication: ԴՆԹ-ի կարևոր աշխատանքներից մեկը նրա կրկնապատկումն է, որպեսզի յուրաքանչյուր բջիջ ունենա իր գենետիկական տվյալների մի ամբողջական օրինակ: Հանկարծ ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրին  մոտենում  է մի մեքենա, որը ռոբոտների մի խումբ է, որն միանում է ԴՆԹ-ի ծայրին և շարժվում առաջ, ինչպես գնացքը` ռելսերի վրայով: Ֆերմենտների այս մեքենան մեկ վարկյանում անցնում է ԴՆԹ-ի 100 աստիճան` հիմքերի զույգեր; եթե ԴՆԹ մոլեկուլի սանդուղքը իր չափերով հավասար լիներ գնացքի ռելսերին, ապա մեքենան նրա վրայով կանցներ 80 կմ/ժ արագությամբ: Այս մեքենաները մարդու ողջ գենոմը պատճենահանում են ընդամենը 8 ժամում: Մի խումբ մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են ֆերմենտներ միասին անցնում են ԴՆԹ-ի պարույրի ողջ երկայնքով: Դրանք նախ երկու մասի են բաժանում ԴՆԹ-ի սանդուղքը` անջատելով կամրջակներից, ապա յուրաքանչյուր կողմը որպես հիմք օգտագործելով` ստեղծում են նոր համապատասխան լրացում:

Transcription: ԴՆԹ-պատճաենհանող մեքենաի հեռանալուց հետո հայտնվում է մեկ ուրիշ մեքենա  ԴՆԹ-ի պարույրը մտնում է այս մեքենայի մի կողմից և դուրս գալիս մյուս կողմից առանց որևէ փոփոխություն կրելու: Ֆերմենտների մեքենան ԴՆԹ-մոլեկուլի վրա գտնում է այն գենը, որն ակտիվացել է բջջից եկող քիմիական ազդանշանների ազդեցության հետևանքով, որից հետո մեքենան արտագրում է տվյալ գենը ՌՆԹ-ի մոլեկուլի վրա: Ֆերմենտների մեքենայի միջոցով ՌՆԹ-ն իր վրա է հավաքում ԴՆԹ-ի գեներում կոդավորված հրահանգները: Այսինքն, ԴՆԹ-ի տառերը <<արտագրվում>> են ՌՆԹ-ի տառերի տեղը` կազմելով ԴՆԹ-ի <<բարբառը>>:  Այնուհետև ՌՆԹ-ի այս նորաստեղծ շղթան դուրս է գալիս բջջակորիզից և շարժվում դեպի սպիտակուցի սինթեզման վայրը, որտեղ էլ վերծանվում են ՌՆԹ-ի տառերը: Translation: ՌՆԹ-ի տառերից յուրաքանչյուրը մեկ <<բառ>> է կազմում, որը որոշակի ամինաթթու է պահանջում: ՌՆԹ-ի մեկ այլ տիպ գտնում է այդ ամինաթթուն, հափշտակում ֆերմենտի օգնությամբ և բերում սպիտակուցի սինթեզման վայրը: Մինչ ԴՆԹ-ի ծածկագրված ինֆորմացիան վերծանվում է, արտադրվում է ամինաթթուների մի երկար շղթա; Այս շղթան պարուրվում, ծալվում և ձեռք է բերում եռաչափ կառուցվածք` դառնալով սպիտակուցի որոշակի տեսակ Քանի որ ամինաթթունների հաջորդականությունը որոշվում է ԴնԹ ծածկագրի տառերի հերթականությամբ: Այդ պատճառով իմաստ ունի ասել, որ սպիտակուցի  եռաչափ սպիտակուցի ծալումը որոշվում է ըստ ԴՆԹ-ի միաչափ  ծածկագրի  տառերի հերթականությամբ>>: Օրինակ պատկերասցրեք մի արտադրամաս, որտեղ աֆտոմեքենա է հավաքվում: Աֆտոմեքենայի յուրաքանչյուր մաս պետք է ճիշտ պատրաստված լինի, որպեսզի աֆտոմեքենան աշխատի:

Մայքլ Դենտոն

Մայքլ Դենտոն

Մոլեկուլյար կենսաբան Մայքլ Դենտոնը գրում է. <<իրական կյանքը ճիշտ հասկանալու համար այնպես ինչպես, որ թույլ է տալիս մոլեկուլյար կենսաբանությունը մենք պետք է բջիջը մեծացնենք 1000 միլիոն անգամ մինչև որ այն հասնի 20 կմ շառավիղի և մեզ հիշեցնի մի հսկա տիեզերանավի, որը չափերով հավասար կլինի Լոնդոնին կամ Նյու-Յորքին: Այն ինչ մեր աչքերի առաջ կբացվի իր կառուցվածքով և բարդությամբ եզակի է: Բջջի մակեևույթին մենք կարող ենք նկատել բազմաթիվ անցքեր, որոնք նման են հսկայական տիեզերանավի պատուհաններին, որոնք մեկ փակվում և մեկ բացվում են թույլ տալով նյութերի անվերջանալի հոսքին, որոնք թափանցում են բջջի մեջ և լքում նրան: Եթե մեզ բախտ վիճակվեր այդ անցքերից մեկով ներս թափանցել, ապա մենք կհայտնվեինք բարձրագույն տեխնալոգիայով և անհավանական բարդ կառուցվածքով մի աշխարհ>>:8

ՄԱՅՔԼ ԲԻՀԻ

<<Այսօր երբ կենսաքիմիան բազմապատկում է օրինակները մոլեկուլյար համակարգերի աներևակայելի բարդության, համակարգեր, որոնք գլխապտույտ են առաջացնում նույնիսկ բացատրելու փորձ կատարելու դեպքում: Մարդը իր պարզագույն մշակույթով, որը տեսնում է մեքենան ընթանալիս կարող է ենթադրել թե այն շարժվում է քամու միջոցով, բայց երբ բաց է անում մեքենայի <<կապոտը>> և տեսնում է շարժիչը նա միանգամից հասկանում է, որ ավտոմեքենան նախագծված է եղել:Նույն ձևով կենսաքիմիան բացահայտել է բջիջը և ուսումնասիրել մեխանիզմները, որի շնորհիվ աշխատում է և մենք տեսնում ենք, որ այն նույնպես նախագծման արդյունք է…Կյանքը երկրի վրա` իր հիմնական մակարդակով, իր ամենակենսական մակարդակով, բանական գործունեության արդյունքն է: <<Բանական նախագծի>> եզրահանգումը այս պարագայում ի հայտ է գալիս ոչ թե Սուրբ գրքից, այլ բնական ճանապարհով հենց տվյալների հիմաՆ վրա: Եզրահանգումը այն բանի մասին, որ կենսաքիմիական համակարգերը ծրագրավորվել են բանական անհատի կողմից-դա պարզ պրոցես է, որը չի պահանջում նոր գիտություն կամ լոգիկա: Դա պարզապես քրտնաջան աշխատանքի արդյունք է, որ կատարել է կենսաքիմիան վերջին 40 տարվա ընթացքում>>:9

Այժմ տեսնենք Բջջի 3D անիմացիոն պատկերները, որտեղ մենք կտենսնեք մի գործարան, որն շատ ավելի կատարյալ է, քան մարդկանց կողմից ստեղծած որևէ գործարան:

(ավելին …)


ՍՏՈՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆԸ ԲՋՋՈՒՄ: ՈՐՏԵՂԻ՞Ց Է ԳԱԼԻՍ ԻՆՖՈՐՄԱՑԻԱՆ

Դիսքավերի ինստիտուտի տնօրեն Ստիվեն Մայերը (SIGNATURE  IN THE CELL:  DNA AND THE EVIDENCE FOR INTELLIGENT DESIGN)  գրում է. <<20-րդ դարի ընթացքում մոլեկուլյար կենսաբանության և կենսքաքիմիայի ձեռքբերումները հեղափոխություն կատարեցին բջջի մասին մեր պատկերացումներում: Հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ կյանքի հիմնական կրողները` բջիջները պահպանում և փոխանցում են ինֆորմացիա: ԴՆԹ մոլեկուլում իֆորմացիան պահպանվում է քիմիական նյութերի հատուկ դասավորությամբ, որոնք կոչվում են նուկլեոտիդային հիմքեր` դասավարված ԴՆԹ-ի պարույրի երկայնքով: Քիմիկոսները այդ 4 նուկլեոտիդային հիմքերը ներկայացնում են A, T, G և C (Ադենին, Թիմին, Գուանին և Ցիտոզին) տառերով:

 

 

 

 

Ինչպես պարզվել է ԴՆԹ-ի մոլեկուլների հատուկ տեղամասերը, որոնք անվանված են ծածկագրված տեղամասեր օժտված են <<հաջորդականությունների առանձնահատկության>> կամ <<հատուկ բարդության>> միևնույն բնույթով, որը բնութագրում է վերոհիշյալ ծածկագրերը, լինգվիստիկական տեքստերը, սպիտակուցային մոլեկուլները: Այնպես, ինչպես այբուբենի տառերը գրավոր լեզվով կարող են հաղորդել հատուկ հաղորդագրություններ կախված իրենց դասավորությունից; Այդ նույն ձևով են վարվում նաև նուկլեոտիդային հիմքերի հաջորդականությունները (A’s, T’s, G’s և C’s), որոնք գրանցված են ԴՆԹ-մոլեկուլի պարույրի երկայնքով և փոխանցում են բջջում սպիտակուցների կազմավորման համար ճշգրիտ հրահանգները: ԴՆԹ-ում նուկլեոտիդային հիմքերը գործում են այնպես, ինչպես մեքենայացված սիմվոլները ծածկագրում: Յուրաքանչյուր դեպքում սիմվոլների հաջորդականությունը ընդհանուր առմամբ որոշում է հաջորդականության գործունեությունը: Ինչպես նշել է Ռիչարդ Դոկինզը <<գեների մեքնայացված լեզուն չափազանց նման է համակարգչայինին>>: Համակարգչային ծածկագրման դեպքում (0 և 1), սիմվոլների առանձնահատուկ տեղափոխությունը բավական է ինֆորմացիայի հաղորդման համար: ԴՆԹ- դեպքում այն ավելի բարդ է, քանի որ 4 նուկլեոտիդային հիմքերից կազմված հաջորդականությունն է իր մեջ պահում և հաղորդում ինֆորմացիա, որը անհրաժեշտ է սպիտակուցի կազմավորման համար; Այսպիսով, սպիտակուցների հաջորդականության առանձնահատկությունը առաջանում է իրեն նախորդող հաջորդականությունների առանձնահատկությունից, այսինքն այն ինֆորմացիայից, որը ծածկագրված է ԴՆԹ-ում:

 Նրանց համար ովքեր ցանկանում են կյանքի ծագումը բացատրել, որպես ինքնակազմակերպման արդյունք` հատուկ նյութական բաղադրիչներին, այս տարրական փաստերը ունեն կործանիչ հետևանքներ: Ամենատրամաբանական վայրը, որտեղ պետք է փնտրել գենետիկ ինֆորմացիայի աղբյուրի բացատրության համար անհրաժեշտ ինքնակազմկերպման հատկությունը հանդիսանում է այդ ինֆորմացիան կրող մոլեկուլի մասերի բաղադրիչները: Գիտնականները, որոնք մտորում են թե կյանքը ծագել է <<ՌՆԹ Աշխարհից>>-ից հաջորդականությունների խնդիրների որոշման մեջ նույնպես ձախողվել են:Այսինքն այն բանի բացատրությունը, թե ՌՆԹ գործող մոլեկուլում պարունակվող ինֆորմացիան ինչպե՞ս կարող էր սկզբնապես ծագել: Կարևոր է այն, որ ԴՆԹ-ի ծածկագրված տեղերում նուկլեոտիդների հաջորդականությունը ունի բարձր ինֆորմացիոն պարունակություն: նրանք միաժամանակ հստակորեն որոշակի և բարդ են այնպես, ինչպես համակարգչի ծրագարային ապահովման համար ծածկագրերի ֆունկցիոնալ շարքը:

Ինչպես Նախադասության մեջ պարունակվող Ինֆորմացիան, այնպես էլ համակարգչային ծրագրային ապահովման իֆորմացիան կախված չեն թանաքի քիմիայից և մագնիսի ֆիզիկայից, այլ կախված են ֆիզիկայից և քիմիայից դուրս գտնվող արտաքին աղբյուրից: իսկապես, երկու դեպքում էլ ինֆորմացիան գերազանցում է ինֆորմացիա կրողի հատկություններից: ԴՆԹ-ում ինֆորմացիան նույնպես գերազանցում է իր նյութական կրողի հատկությունները: Քանի որ նուկլեոտիդային հիմքերի դասավորույթունը քիմիական կապերով չի որոշվում, այլ նուկլեոտիդները կարող են կազմավորել բազմապիսի հնարավոր հաջորդականություններ և այդպիսով արտահայտել տարբեր կենսաքիմիական հաղորդագրություններ:

 

Եթե նյութի հատկությունները (<<ինֆորմացիայի կրողը>>) բավարար չէ իֆորմացիայի առաջացման պատասխանը բացատրելու համար, ապա ի՞նչ է անհրաժեշտ: ինֆորմացիոն հագեցած համակարգերի հետ մեր փորձը ցույց է տալիս, որ այդպիսի համակարգերը մշտապես առաջանում են բանական աղբյուրից, բայց ոչ պատահականությամբ կամ անհրաժեշտությամբ:Գիտության տարբեր բնագավառների ուսումնասիրությունները մեր ժամանակներում ընդունում են ինտելեկտի և ինֆորմացիայի փոխկապակցվածությունը և կատարում են համապատասխան եզրահանգումներ: Արտերկրյա քաղաքակրթությունների որոնմամբ զբաղվող ծարագիրը` SETI-ին ընդունում է, որ ինֆորմացիայի առկայությունը տեղակայված էլեկտրոմագնիսական ազդանշանում կվկայեր բանական աղբյուրի գոյության մասին:

Նմանապես <<հաջորդականությունների առանձնահատկությունը>> կամ <<հատուկ բարդությունը>> կամ ԴՆԹ-ում <<ինֆորմացիոն պարունակությունը>> ենթադրում է իրեն նախորդող բանական պատճառ, քանի որ <<Բարձր ինֆորմացիոն պարունակությունը>> հանդիսանում է իտելեկտի տարբերիչ նշանը (ստորագրություն): Իսկապես, բոլոր դեպքերում, որտեղ մենք գիտենք <<Բարձր ինֆորմացիոն պարունակության>> ծագումնաբանության մասին: փորձը մեզ ցույց է տվել, որ բանական գործունեությունն է դերակատարում ունեցելԵթե ինչպես ասել է Բիլ Գեյթսը <<ԴՆԹ-ն նման է ծրագրային ապահովման>>, բայց ավելի բարդ է նրանից, այդ դեպքում իմաստ ունի տրամաբանական եզրակացություն կատարել, որ ԴՆԹ-ն նույնպես ունի բանական պատճառ>>:1

Մաթեմատիկոս ՈՒիլյամ Դեմսկին (William A. Dembski)  գրում է. <<Մտածեք ի՞նչ կպատահեր եթե մանրադիտակային հետազոտության արդյունքում պարզվեր, որ յուրաքանչյուր բջիջ ստորագրված է հետևյալ ձևով <<Պատրաստված է Յահվեի կողմից>>: իհարկե, բջիջները չունեն  նման գրություն, բայց հարցը դրանում չի: Այլ խնդիրը այն է, որ մենք  չէինք իմանա դա, մինչ այն պահը, երբ իսկապես չդիտեինք  բջիջը մանրադիտակով: Եվ եթե այնուամենայնիվ ստորագրված լինեին նման ձևով, մենք, որպես գիտնականներ չպետք է մերժեինք այն գաղափարը, որ իսկապես բջիջները ստեղծված են Աստծո կողմից>>:

 

 Այժմ 3D անմիացիայի շնորհիվ տեսնենք ի՞նչ է բջիջը և ինչպիսի՞ պրոցեսներ են կատարվում նրանում: Շատերի մոտ այն զարմանք կառաջացնի:Բայց այնուամենայնիվ պատկերացրեք, որ բոլոր այդ պրոցեսները կատարվում են ձեր օրգանիզմի յուրաքանչյուր բջջում:

Մայքլ ԴենտոնՄոլեկուլային կենսաբանության Պրոֆեսոր Մայքլ Դենտոնը  ասում է. <<Մեզ հայտնի պարզագույն բջիջը այնքան բարդ է, որ անհնարին է ընդունել, թե նման բանը կարող էր առաջանալ հանկարծակի, մի ինչ-որ քմահաճ, չափազանց անհավանական դեպքի շնորհիվ…Ուր էլ, որ նայենք, ինչքան էլ, որ խորանանք, հայտնաբերում ենք այնպիսի չգերազանցված նրբագեղություն և հնարագիտություն, որը բոլորովին նվազեցնում է պատահականության գաղափարը: Արդյո՞ք կարելի է հավատալ, որ պատահական պրոցեսներից առաջանար մի այնպիսի իրականություն, որի ամենափոքրիկ տարրը` ֆունկցիոնալ պրոտեինը կամ գենը, իր բարդությամբ գերազանցում է մեր ստեղծագործական կարողությունները, այնպիսի իրականություն, որը պատահականության ուղղակի հակադրություն է և մարդկային բանականությունով ստեղծված ամեն բանից վեր է…Բայց դժվարությունը միայն կենդանի համակարգերի բարդությունը չէ, այլ նաև դրանց կառուցվածքում անհավանական հանճարեղության հաճախակի դրսևորումը>>:2

                                                                                                                                                                                                                                                                                Աստղագետ Ֆրեդ Հոյլը ասում է. <<Ես չգիտեմ ինչքան ժամանակ պետք է անցնի, որ Աստղագետները վերջապես ընդունեն, որ այստեղ` երկրի վրա հազարավոր բիոպոլիմերներից և ոչ մեկն չէր կարող առաջանալ բնական պրոցեսների միջոցով: Աստղագետներին դժվար կլնինի դա հասկանալ, քանի որ կենսաբանները կվստահեցնեն նրանց հակառակում, իսկ կենսաբաններին կհամոզեն ուրիշները: Այդ <<ուրիշները>> մարկանց խմբեր են, որոնք բացահայտ հավատ են ընծայում մաթեմատիկական հրաշքներին: Հայտարարությունը այն մասին, թե ոչ միայն բիոպոլիմերները, այլև կենդանի բջջում առկա ֆունկցիոնալ ծրագիրը կարող էր պատահական ծագել…ակնհայտ է, որ դա վերին աստիճանի անհեթեթություն է>>:3

 

(ավելին …)