Пушкин Осень в виде гена и ДНК

КУРНОСОВ М.Н. ГЛАВА ИЗ КНИГИ:"НОВАЯ ГЕНЕТИКА И ДНК ИНФОРМАТИКА".2013.

ГЕННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ДНК ГОВОРИТ.22 мая 2007.

Наступает новая эпоха в генетике.Наступает время,когда живые организмы будут использоваться для хранения информации.Футурологи прогнозируют начало этого через 20 лет по статье Деймоса Стренталла "Генное программирование" на сайте XAKEP.RU .Другой исследователь - Джарон Ланье предлагает переписать архивы NEW YORK TIMES или библиотек в интроны тараканов и выпустить их. Предполагается,что тараканы как очень устойчивые насекомые,которым несколько сотен миллионов лет,сохранят информацию о человечестве в случае глобальных катастроф.Филипп Кео,директор ЮНЕСКО в Москве в статье "Электронный кит,электронный кролик и электронный таракан" развивает эти идеи и предлагает сохранить шедевры искусства в насекомых. Итак,фантасты,футурологи,изобретатели, как всегда, опережают реальную науку на много лет. Мне же интересен больше другой аспект этой проблемы.Если станет возможно закинуть в будущее информацию в живых организмах на миллионы лет,то предположив,что предшествующие цивилизации могли это сделать для людей Земли, надо поискать в современных организмах информацию из далекого прошлого.Этому и посвящен проект "ДНК говорит". В геномах организмов много "свободного" места в виде неиспользуемых явно последовательностей нуклеотидов.Это интроны,интергены,повторы,псевдо-гены или нуль-аллели, множественные молчащие гены,гены изо-ферментов, остатки ретровирусов и другие явно не нужные гены и негенные участки. Информационная емкость неиспользуемых и годных для введения информации в геном довольно велика и может составить 10-20 процентов генома. Это для человека составит около 100-200 мегабайт возможного пространства. Скорее всего на них можно будет записать информацию жизненно важную для конкретного человека.Это типирование его биометрических,генных, личных и других характеристик, необходимых для его здоровья и безопасности. Или же общечеловеческие ценности для избранных организмов. Забрасывание в будущее информации возможно на время от тысяч лет до сотен миллионов лет.Неизвестны другие носители информации,которые могли бы сохраниться неизменными за это время.Только живое вещество для ДНК - белковой жизни может сохранить информацию навсегда. Пока создаются только подходы к этой проблеме.Есть несколько сложностей для ее осуществления.О них будет сказано в другой статье. Итак, для того,чтобы найти способ расшифровать возможную информацию в ДНК, надо разработать или знать способ,как ее туда эффективно записать. Я разработал несколько принципов записи для длительного хранения информации в геноме. Текст по выбранному алгоритму превращается в последовательность нуклеотидов ДНК.Это не сложно. Для примера приведу стихотворение А.С.Пушкина "Осень" в виде текста и транслированное мной в вид гена. При способе кодированиия 1 буква - триплет нуклеотидов возможно закодировать 64 знака,что достаточно для любых текстов. Это биологически совместимый способ кодирования. Если для кодирования использовать по 4 нуклеотида,то возможно закодировать 256 знаков,что достаточно для кодирования всех знаков таблицы ASCII.Этот способ позволит записать любые компьютерные программы и графику на низкоуровневом компьютерном языке,но этот способ не присущ живым организмам. Можно конечно изобрести различные способы шифрации на ДНК,но это не нужно для нашей темы. Принципы кодирования. 1.Главный принцип - это принцип облегченного расшифрования ДНК текста. То есть информационные посылки создаются именно для того,чтобы их легко мог расшифровать любой лингвист. 2.Принцип ДНК метки.Участки ДНК,несущие текстовую информацию, должны быть выделены из общей ДНК генома специальной меткой,в виде аномальной последовательности,вероятность образования которой случайным или ферментативным способом близка к нулю.Эта последовательность названа мной INFOINDICATOR.Именно аномальной последовательностью,сразу попадающей в глаза после секвенирования,а не участок для праймера. Эта последовательность нужна для быстрого выделения нужного участка ДНК для анализа или чтения заложенной информации. С этой же целью применяется фланкирование ДНК текста участками,показывающими начало и конец чтения. Пусть это будут просто поли-A блоки размером 30-100 нуклеотидов.Они названы мной,как STARTINDICATOR и ENDINDICATOR. 3.Принцип биохимической метки.В текст ДНК надо вставить один или несколько небольших генов - маркеров.Они необходимы для типирования и отбора стволовых клеток в культуре или эмбрионов на ранних стадиях развития. Если интеграция в хромосому прошла удачно,то обнаружив продукт генов - маркеров можно быть уверенными,что и информация на месте для хранения. Биохимические маркеры можно дополнить оригинальными участками ДНК для ПЦР, но если особый метаболизм быстро выявляется,то участки для праймеров надо знать точно,а это,скорее всего, через много лет будет невозможно. 4.Принцип эволюционого превосходства.Организмы,которые предполагается использовать для посылки информации на миллионы лет,должны иметь особое эволюционное превосходство перед другими особями этого вида.Без этого метка будет разбавлена обычными геномами или вообще самоудалится в популяции. Это касается идеи фантастов вставить информацию в насекомых,а затем их выпустить.Информация будет утеряна. Эволюционного превосходства можно достичь какими-то генами,дающими новые источники пищи (например,ген целлюлазы для превращения клетчатки древесины до глюкозы или ген фиксации атмосферного азота для исключения белкового голода),новые ареалы расселения - устойчивость к экстремальным факторам среды,новых способов защиты от инфекции,усиление способности к размножению и так далее. 5.Принцип метки для изменения фенотипа организма. Сам внешний вид взрослого организма должен говорить,что он носитель метки.То есть его внешний вид должен показывать,что он отличен генетически от себе пободных организмов. Метки организма - носителя информации желательно интегрировать в информационный участок. 6.Принцип генетической стабильности информационного участка.Спонтанные мутации за много лет могут сильно исказить информационную последовательность. Для генетической стабильности применяется комплексный подход. Он будет изложет в последующих статьях. 7.Могут быть дополнительные условия,которые возникнут во время непосредственной работы. Пример записи текстовой информации в ДНК.Я транслировал текст на русском языке поэта Пушкина - "Осень" в последовательность нуклеотидов в ДНК. Каждая буква или знак - триплет нуклеотидов.Программа для транслирования очень простая и ее может изготовить любой программист на Java,Basic или другом языке.Перекодировки буква - триплет любые по желанию. Я принял для себя,например,такие:

catagggagcagcgaatcggcgagaaccataaa о с е н ь . ч е г о aataaacaacatataaaagaaagagagcaataccgttggtagataaaaagtcataacgaa в м о й д р е м л ю щ и й т о г д acaaaacaggagaaaaatgggcatgaatagagtaaaagccaaatcaaaaaaaaaaaaaaa а н е в х о д и т у м ?

Где AAA - пробел между словами,ACA - а,AAT - в,GAA - д,и так далее. А.С.Пушкин - "Осень".

gtaagtgtcccaagctcacatagaacctcacatggtaacaggggcacatgtagtcttcct tgtctcttgagatctctgcttatgggcatggtattgtgtctggcacttctttgtttatag tttagaatgtatttttgtggttgtttggtactgtctccactcatagactatgagctccac atacttgctactgtaaccacatgcctgcttcatagttgatactcactgaatactgaggga agagagggaaggcaaaagaaagggtaaagtgaagatttcaggtgccgttacagtcaccga gtttacattgttatagctttaattagtgtacctccatttataaggagattgatgctatct tgattattggttcatcttgtctctgtcgctgaaggtattttcatgtcaaatgagaaaaca tggctttttaacatgaaatttttaatttttaatattcaattcattgtgagaatcctactc tataappppppp. promotor. pppppppppppppppppppp nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnn. gene1. nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx. infoindicator. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaa. startindicator. aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaacatagggagcagcgaatcggcgagaaccataaa aataaacaacatataaaagaaagagagcaataccgttggtagataaaaagtcataacgaa acaaaacaggagaaaaatgggcatgaatagagtaaaagccaaatcaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaagaagagagagacacaaattagcagatccattatagtggcaagagacga aaaagcgacaaacagacaaggagtagccactagtacaaaactaaaagcgacaaaagacat tggacaaaacatagtagaggcgggacagagagtcaccataggtacgaggaacagtaggag aaatactagaggagttgcaaaaggaaacagacaaactaggggaaaaggaatcattagggg aaaaatgagagtaatgagataatcgaacatgggcagagctacaaacatagggagcagcag tagataaaagggtacacagaaaaaactaaagaacatagacataacacaaaacacagacat caagagagataaacagagagtatcgacagcagaggcacaaaagagtgggagaaaaaggag gactagagtaaataaacaaaacaagagtaccgacagtagggtagcaaaagaagcggcgag ataattcagcataaacacagaagcgaaaaaagcgacgagaaataaacaaggagttgctac attaaaaggcatagggaggaaaaacaacatataaaacaccataggcacgagtgaacagag agtaataaacatagttgtgagtaagactaggagaaacaccattacggcaaaaggaaacat gggcatagtcatcgtaaaaggaatcatgagataatttagaaaaggagtagaacagacgaa agcagtaaacattaatagcaatagaaacatagtaaaaaggagtgagagcagcatataaaa taaacaaagacaaattgcatttagaaaaagagcgaatagagtaaatacacaataaaaagg cataagacatataaaagcaggcagagcaattgataggagaaagaaagcaagagaacaaat tgcatcagtgagcacgagagacgaaaacaacatggcaaacaccatagaacaattaaaggc aaacaggagaaataccgtaagtaccgtaaaaatgagaggcagtgcattaggtatagcggc cagacaaaacaacaggagaaacatagtagtgagcacgagtaccgaattaaaaatcatcag cgaattaaaaacagaggctaacgaaaaactaaaaatgagaggcagcatataaaaggcaaa aagcattacgagcagatttatagacataatcgaaaaaagagacatgaatagagtattaaa ggcagcaataggagtaatacaattaaaagccaaaaaagtcataggtatcatcgtaaaagg agtgagaggcaggagcagtgcatcaggagcagacataatcatcgtaaataatagcaacat ataaaaggcaaaaagcattacgaggagaaagaacataatcattacgagcagatttaccgt aagtaccgtaaagaggagaaaaggcaggagaacacaattaaaaataaacacagatagagg agcagtaggagtaattagtagaaatacagccagtgctatacatataaatacgagaactat tagataaaaaaggagaacaaaaggacacaggagataaaaaggaaacaccatgaaagaagc aaccatataaaaaagtgcaggagtagaaaatagaaaaatcattacgagcagatttatcat aacgaaacaaaacaccatgaaaaaaggcataagcattacgagcaaattaaaaggcataac agagagagtacaaaatagaaaaggaatgaggacacaattcatcagacaaaaaatacacaa aaaagaagctatagcaaagaccaagagagtattaaacactgctacacaggcaaatagaaa gaaagacatgacacaatctatacatataaaaatgagagggagtaccatattaaacataag agcaataaagacgagtacgagtaacatcaaaaacataggagtagatgccaaaaacagcat aactagattaggtatcattaccgataatagagtcgaaaacaccataaataagagagatat acatacagcaaaaggagtcatggcggctaggggattaaaagacataatcagtgcgggaaa agagagtatatcacaaaataatagcaacagtaggggaaacacagaacataagaacagtag tatcataataaaaagtacgagaggagtggctggtaggagaaaagtagagagaatcataac tagatcatcatcatccagcataaacagacagaacataaataacagacaagtcgaaaatag aaaggcgagaggagtcgaatcaaacaccattacaaccatgaaacaaaaaggcaggagaac aaagaaacaaaaaggcaggagaacattaatgaggaacgaaaacggagtcataaacagaca tatcatcaggagggtaaatagaaagactagagtgagtaccgtaaaaaggagagataccat aactagatccaagaggaaaatgaggaacgtaaacagacagaacatgagaggagtatcaaa caggagtaccgataaggcaaagacgagaaaggtgagtactgcataaaaaatgagtattat acaagtacaagtcgaaggggcaaacagacacaaaaaaataaaaggacacagggcgggaaa aggaaaacaagacaataggaaacacaatagaaacaatacacagaatgccaatagatctag taccgaaaatattagaggcagagcagtcgaaaaagcaaacacgagggcgagataaaataa acaaaaaggagtgagtattacacacaatagaaagaaaatcatatacagtgccaatagatc catgggatcaaatacgagagtcataaatatagaacaaggcagcatgagatcaaataccgt aagtagtacaaaaagtgcaaaggcaaaagtgagaagggcatttatcataacgaaacaaaa aagaaacaggagaaataacagcatataattaaagaaacaaaacactgctaccgaattaaa gaaacaaaatatcatcaaacaagatgcattaaagaaacaaaacaaagcgggtagatcagt tgcattaaaaatagggagaaagaaagctgagagaatcagtgcgagaaaaggcaccatagg cataagcagcataggagttagaaaaacagcaagggcattcagacaaggaaacaaagcggc tagtgacgaattaaatatacatataaacaccattacggcattaaacaatgcaaaaggagt agaacagacgaagagcaaaaacatagtaaataaacaaggagcgggtagatttactagtga cgaaaatatacatataaaaagtgcaaacagacacaccattagagtcgaattaaagaaaca aaacataggaatgaggactagagtcgaaaaagggagaagggcaaaacttagcagcatata aaaaataaacagacaaggaaacaatgcaggtactagaaacaggagagtattaaatagaaa gacacataccgaaaataatagcaatgcaaaaggagtacaagaagcgggtagatttagatt aaacacagacataatcatgaatagaataaagaggagaaaaagtactagcagacacaatag aaatagaaaaattagcagcatcaaattcaccatcaatagcagtattagaaagagataaaa agtaatcatagatagcaaaaacaacatagacatgacgagcagtgccaaaaatagaaatac cgagaacatcaaatcgaacagtagaaacaccattaagaacaggagataaaacatagggag cagtagaaaaagagaacacagggcagtaaacataagtgctatcagcataatgagcagcag catattcagcataaacaacaggagaaacatcagacaaaacaatagtacacaattaaaggc tagagtacaagtgagtaccgaaaagaacatagacataaccatataatttatagaacaagg catcgtaaaagttaggggcatcgtattaaaaagtactagaggagtacacgttgggagata aaaaggcaatagagagagcagcagcatatcagtacatataaacaggagtaccgtaagtag caacatgagaaagaatagagtggcaaaaataaaagggagcaacgagagaaaagacatgaa cagcatatatataaaagggagaaggagaaacaagagcagggcaaaaattacgagggcgag agtatcaaaaggtatacataaacaagtcgaaaaaatacacaaaaacatagttatagacat aatgagcagcagcatatttagtaaaaaaaccatgaacataattgcgggaaaaatagagag caagagcagaaaggcaaaagaacagaaaaatactagtgacgaaaagagataaaacatgaa cagcatataattaataaacaggagataaaacaacagcataaccataaagaacataagaga cataaccatattaaataccgtaagcataatcagtagtataaacaggagaaaagttgggag aggtacacaaatcagtgcataattggcaaacaggagggcagtcataaaaataaacaggag ataaaacagacatgagagtacaaacaagagggcagtcatcgtaaaaggaatcatgagcag agaacaaatcagcatataatctatacatataaacggagtcataaacataagtgtggcagg cagtagagtcgaatcaaacaacaggagaaacagagaacaaattagagtaggggcaaacat cagacaatttatacatatattaaaaatgagagacatggcagtcagcatattaaaaataca caaaaaggcacagggcatagtcatggccagacaggcaaagaagagaatacacaccataga catcgtaaacagagaacaaattagagtaggggcatcaaacagacaaaaaggcaagagaga agtcgaaaacataggagcgacgaagagcagacaattaaggaggaacagggcgactataca aaatattaccatcagtagagtaggggcaaaaaggagtaaaaaagacatcaccatagtaca attaaaaaggagtaaaaaaaccaggagaatacaatcagctactgcaagtatacaaaacag acaaaaagcaggagtacagggaaaagcaatggccagagcaattgataggggaaaaattag gaacagacaattcaacataactagtaccgacagcatataaaacacagacatcacacaagg agttagaaacatcagacaaaacaggagaaaaggtactgctgatagagtaaataagagaat acaatttagaacagaacagagagtaaacagacaaaatactagggtgagaaagagtgggag aaaaagacaaacagacataattgcataaaaggtaatgagagtatccatcagacaaaagac tagaatacaaaagagtgggagaaaagggagaaccatgaacagggcattaaataaacaaat agtagaacaaaacaggagagtatcagccagtgctacacaggcaaacaccatagaacaatc aaacatggcgagataaaacatggcacaagacataatacacagcgagagatccacagatag ggcagtcagacaaaacaacaggagaaaagtaatcatggcaaacacagacattggacatac cgacagacaggcaaatatagaacaaggacaaaaacttaccgtaagtaccgtaaaggcaaa cactgctgacagcatgagaaacacagatagagacatgaatgcaaaagcaatggcgaaaca cagcgagagattaataaaaagacaaacagagagggtaaatagaaaaataaataacattac catagtcataaacatgaagagagttgcgagaaatacgagaggacaattaataaatagggg aaaagggagcagggcgggaaaaatgagagtagaacaaaatgaagccaaaaatagaaaagg aatgaggacgaggagaaagaatgcgggacacagcgagagatttagaaacaaaactaccat ataaaaaatcattaccagtagaggagtcatcgtaaacaccattatagatgcagttgcaaa caggagaaggagaggacaatttagaaaagagaggaatattagataaaaaggcattaccag ggtacaaaatacagcggcattaaatagaaacacgagagaaattgcgagaaacaacataga cattaatgcatttagaaacatagtgaaacatacgagcagcagtgcgagaaaagggaggaa catataaaataatagcaatgcaaaagcaacagacattaatgcatctagaaaaggaaatat acagacgaacatataaaacatagggagcagcgacgtaaaggcaaaagaacaaggggtaat gagagtacacgtaaaaatcagcataatcgaatttaagaacatagacataatcgacgtaaa caacatgagcaaagcaaacaccattacgagtaagagcagaaaagaagcaggaggtatcat ataaaagggcattaccatgaaatttataaacacagatagaattgcggctatacacaaaaa aagtgcagttagggcaaaaatcagcataatcgaaaaggcagcaataggagtaatagccgt aaataccgtaagcataatcgaattggcagagaggaacatataaaaaggtacgagagtaca gagagtaaaaggcatcagattaaaggcagagaggaacatataaaacagacagggcatgaa tagagtaaaaaccattaccatgaaatttacgagaactatcataaatagaaaagaacagaa cataggagtcagcataaatagaacagaacagagagtaaaaataaaagggagagagaaggt gagaaatatagacataatcgaattgacgagtacacacagtagggcaaatattagcacggc agtaaaactaaaggcaaaaggcagcataatacaaaaaggggcacaaggagttactagaat attaaacaacattaccatgaaattggcaaaaggcagcataatacaaaagactagtaacag tagaaacaccattaccagaaaactaaaagtacatatcataataaacaacatataaaacat agaaacacacagtagtaacaaatttagtaaaatcattaccgaagtgagaaacaacaggag aaacacagacataggagttagagtcgaaaacaggagcagagcgaccagtgcataaaacac agacattaaacatagtaacaaattatcaatgaggaaagcagtaaatatcataaacaacag gagaaatatcatcagggcattaaaaataaaagaacataagaacattactagtagaaacat agttatagatgcagtcatcaaattcaaacagggacaggcaaaaacagatagaatcatcgt attaaacatcagaaaaataggacagaacagtagtatacaaaacaggagagggagagtatt tagaaataaaatcatcagtatcataaacaccatgaaaaagagaaccataaaaagtactag aggagtacacgttggtagcaaaaatatcatcactgcagtcatcaataaaatgagcagtag agtaaacacagacatcaagagagataatactgcataaaagaacattacattaaatagaaa agtagagagaggtatacagagagtaggggcaaatacgaggaaatccagcataaaaacaca aggcaggagagtaaatatagaacaagttattagataaaagaagagcagcgaattaaatag aaaaataaatatacacaagagtaccgatatgagaaataaacaaagtgcagtcatcaacat aaccatcagcgaaaacatcacggcagtcgaaaaaaccatagatagagtaaaactaaaagt cataaaggcagatattagataaaaaggaatgagagtaaatactaggagagtattagtcat aaaagttacgaggagagtaaacaagaggaatacgagcagcagcataaaactaaaacaaaa ggcaaacacagagaggaaaaacagtagcaaaaaggctagagtacacgtatttagtaccga aaagaaagccaatgcaaagaacattacaactaggagaaaaataaagaaagctgagagaaa caacatgagataaaacactagagtacacgtatctagaaataaacaaagtgcaatacacgt aaacaatagagaaaaactaaatagaaaaataaaaggtacacagaatatcatataaaaagt tagtgatagcaggagggcaaaaggtacacagaatatcataaaagcaggtgccactacgag cagaaacaacattagcaaaaaaatcatcataagagaacagacgagcagcgagagcaaatt tagaaacacagacataagagcgacgaaacagagagtaggggcaaacaccatcggtaatag ggcaaaaatcataaacaacaggagattgaaagctgaacaaaaaggagtgagaggcagggc gagagtaggggcaaatactagagatagggcgagaggtattagcaaaaaaatcattaccag gagcagcgagagcaaattagtagagagcacgagtgggagagtaaatagaaataaaatagc ggctagagtattaaatagaaatagtgggagagtattaaatatacatataaaaatcataaa aggcaggagatttagtaatactagagtcgaaggggcaaacagacatatcatcaggagggt aaaaggaatcataagcatgaacagtgccaaaaacacagacatggcaattacgagcagcga gagcaaaaaacttagaaaagtagcagtaaatatcataaacaacaggagaaataggaagag agtaaacaggagtaaagatagcaatgcataaaaagacatataaaaaaccataggagtgag ataatttaacagacatatcatcaaggttgcaaagaaacaaatcagtaggagattaaacac taccatgaatgcaaacaagagggcagttgcaaacaacatgagataatctagaaacaatgc aggtactagaaaaataaaaaccattaccataatgagaaaaatcattaccagagccgtagt aggggcaaaaataaacatagtaatacaaacgagatttagaaaagatagggacaatgcaaa tacgagaactattaggagaaacagacaaataggagtagagagggcagcaaatagcaaaaa aaggagaacagcagtatttagaaacacacataccgaggttgcaaacacagacataggggc agtaggggcaaatataaacacgagagaagcattaaacacgagagacataaatataaaaag agccaaacaaacgagattcaatagcagagcagtacaaaaactaaatagaaaaggagttag gggtagaaaaggaatcataagcatgaacagcataaacaccatagtgagtatagcagtatc agtacatataaagaaagagagcaatacgagagtaaacaggaggaaaattaggactagcaa aaatatcatagaacaaagtaccgaaaaaataaacaggaggaaaattaggaccagcatata aaaaattacacaaacgagattcagcataaaggcagcatcaaaactaaacaaacaagtaga cataggtgcaaaaatgaaagaagcaacaaatattaggaaacacgtagtaggggcattaaa caccattactaaagcagtaataatgagagagggattaaaaatcagtagtaaaaaactaaa tagaaacacacaagaagcaggacaaaacagacagaaagctactagaggcgaattaaaaat gagagtagaacaaaacaccattaccagtgcattaacagacatcaaacagaaacaaaagaa aattagcagagctacacaaggcgaaaatagaaaagaacaaggagggagtatacagagagt aaaaatcattaccagtgcatccactactgcaatgagagtatcaaatatagcgaaacaaaa gacaaacagacacaaaaacactactgcagtcgaatcagtagaacacagaggtactagaga cataatacatacaaatatagcagacagcataggcataataaacaataggggacatagtac atccaaacaataaaaagggaggaacgacaacataaccataaaaaccatgaaacaatcaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaa. endindicator. aaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa pppppppppppppppp. promotor. pppppppppppppppp nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnn. gene2. nnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn aagggtaaattaaattggttggcctaaaaatgtttcttttctttaattagtttgtggaaa caaaatagcataaacatgcattgattgatttcttatgttgttttgaatgaaatatggaag gtatatttggtttcaggattctcagggacattttggcctgtagaatctgtagacccattg tttttgcacatattttaaatttctgaatttcgaacatcaagaaaaccatgttgcattttg tctcagatgctgctactgaattttaaccactgaattagattgcaacctacatgctgttaa ctactgagccaagatgaaatcgactactgcattgaaatcagggttagctgtgtctgcact tgaaggagttgtaatggcagtgaacctgttttctttaatgggatttttattccctgattt tattctcagttttaattgtgactttgattttaagagaatttcttagtacacatttatttg aggttttcattgtaactttaagagaataataaaaaacatcctatcgaagtaggtgcttcc aaacccatatgttcagtggcatatttctgtgttgtgttgttgcagttacttgttttattt ataaagtatctcttgtaaaaagagaagtcatttgtccatgtgcttttgagttcaaatggt tgtgtgtatgtgcatgaatttaaaataattttttgtgggagttttcttctttggggtatt tttggaatacttttctgaatttgtttttttcttttacattaatag

Это только пример. А.С.Пушкин - "Осень".

Чего в мой дремлющий тогда не входит ум? Державин. Октябрь уж наступил - уж роща отряхает Последние листы с нагих своих ветвей; Дохнул осенний хлад - дорога промерзает. Журча еще бежит за мельницу ручей, Но пруд уже застыл; сосед мой поспешает В отъезжие поля с охотою своей, И страждут озими от бешеной забавы, И будит лай собак уснувшие дубравы. Теперь моя пора: я не люблю весны; Скучна мне оттепель; вонь, грязь - весной я болен; Кровь бродит; чувства, ум тоскою стеснены. Суровою зимой я более доволен, Люблю ее снега; в присутствии луны Как легкий бег саней с подругой быстр и волен, Когда под соболем, согрета и свежа, Она вам руку жмет, пылая и дрожа! Как весело, обув железом острым ноги, Скользить по зеркалу стоячих, ровных рек! А зимних праздников блестящие тревоги. . Но надо знать и честь; полгода снег да снег, Ведь это наконец и жителю берлоги, Медведю надоест. Нельзя же целый век Кататься нам в санях с Армидами младыми, Иль киснуть у печей за стеклами двойными. Ох, лето красное! любил бы я тебя, Когда б не зной, да пыль, да комары, да мухи. Ты, все душевные способности губя, Нас мучишь; как поля, мы страждем от засухи; Лишь как бы напоить, да освежить себя - Иной в нас мысли нет, и жаль зимы старухи, И, проводив ее блинами и вином, Поминки ей творим мороженым и льдом. Дни поздней осени бранят обыкновенно, Но мне она мила, читатель дорогой, Красою тихою, блистающей смиренно. Так нелюбимое дитя в семье родной К себе меня влечет. Сказать вам откровенно, Из годовых времен я рад лишь ей одной, В ней много доброго; любовник не тщеславный, Я нечто в ней нашел мечтою своенравной. Как это объяснить? Мне нравится она, Как, вероятно, вам чахоточная дева Порою нравится. На смерть осуждена, Бедняжка клонится без ропота, без гнева. Улыбка на устах увянувших видна; Могильной пропасти она не слышит зева; Играет на лице еще багровый цвет. Она жива еще сегодня, завтра нет. Унылая пора! очей очарованье! Приятна мне твоя прощальная краса - Люблю я пышное природы увяданье, В багрец и в золото одетые леса, В их сенях ветра шум и свежее дыханье, И мглой волнистою покрыты небеса, И редкий солнца луч, и первые морозы, И отдаленные седой зимы угрозы. И с каждой осенью я расцветаю вновь; Здоровью моему полезен русской холод; К привычкам бытия вновь чувствую любовь: Чредой слетает сон, чредой находит голод; Легко и радостно играет в сердце кровь, Желания кипят - я снова счастлив, молод, Я снова жизни полн - таков мой организм (Извольте мне простить ненужный прозаизм). Ведут ко мне коня; в раздолии открытом, Махая гривою, он всадника несет, И звонко под его блистающим копытом Звенит промерзлый дол, и трескается лед. Но гаснет краткий день, и в камельке забытом Огонь опять горит - то яркий свет лиет, То тлеет медленно - а я пред ним читаю, Иль думы долгие в душе моей питаю. И забываю мир - и в сладкой тишине Я сладко усыплен моим воображеньем, И пробуждается поэзия во мне: Душа стесняется лирическим волненьем, Трепещет и звучит, и ищет, как во сне, Излиться наконец свободным проявленьем - И тут ко мне идет незримый рой гостей, Знакомцы давние, плоды мечты моей. И мысли в голове волнуются в отваге, И рифмы легкие навстречу им бегут, И пальцы просятся к перу, перо к бумаге, Минута - и стихи свободно потекут. Так дремлет недвижим корабль в недвижной влаге, Но чу! - матросы вдруг кидаются, ползут Вверх, вниз - и паруса надулись, ветра полны; Громада двинулась и рассекает волны. Плывет. Куда ж нам плыть?

Функциональные элементы генома и ДНК информатика.2013.

Несколько лет назад [2011-2012] был в основном осуществлен проект ENCODE, что означает энциклопедия ДНК элементов.По этому проекту получается,что 80 процентов всей ДНК генома человека имееют биохимическую функцию. То есть не являются балластом,а участвуют в регуляции. По ENCODE написано много статей,например [27,28,29].Этот проект и его результаты подверглись критике [26], в основном это касалось связи генома и эволюции.Тем не менее, был составлен список всех регуляторных элементов в геноме.Базы ЭНКОДЕ,находятся по адресу: http://encodeproject.org, http://genome.ucsc.edu/ENCODE/, ftp://ftp.ebi.ac.uk/pub/database/ensembl/encode/, http://hgdownload.cse.ucsc.edu/goldenPath/hg19/encodeDCC. Приведены базы различных регуляторных элементов генома,например,базы раздела протеогеномики wgEncodeUncBsuProt содержат списки пептидов для ядра, митохондрии,цитозоля и мембран,которые образованы после переваривания трипсином.В базе эти пептиды привязаны к геному,к местам их кодирования. В файлах wgEncodeBroadHmm для разных модельных клеток показаны расположенные по длине генома регуляторные элементы,такие как энхансеры,репрессоры, инсуляторы,промоторы,участки начала и конца транскрипции,и другие. Для нахождения ENCODE элементов можно использовать UCSC генный браузер, который находится на приведенном выше сайте. У меня возник вопрос,может ли текст,переведенный в последовательность ДНК, влиять на этот геном? Слова и буквы в стихе Пушкина "Осень" никакого значения для ДНК не имеют,это случайный набор знаков для генома и биологических процессов. Скорее всего,если эту ДНК встроить в геном,то она не будет безразлична для него и клетки.Даже, если участок ДНК случаен,на нем уже есть небольшие участки с измененной структурой ДНК.То есть отличные от обычной ДНК в виде В-формы.Так,я обнаружил в гене PUSHKIN квадруплекс-формирующие G-богатые участки с помощью программы QGPS,расположенной по адресу: http://bioinformatics.ramapo.edu/QGRS/index.php.

Position Length QGRS G-Score 399 22 GGGGAAAAGGAATCATTAGGGG 13 574 28 GGCACAAAAGAGTGGGAGAAAAAGGAGG 11 710 30 GGAGTTGCTACATTAAAAGGCATAGGGAGG 7 1439 29 GGAGTGAGAGGCAGGAGCAGTGCATCAGG 11 2182 12 GGCGGCTAGGGG 18 2303 15 GGAGTGGCTGGTAGG 20 2450 30 GGCAGGAGAACAAAGAAACAAAAAGGCAGG 5 2744 20 GGACACAGGGCGGGAAAAGG 19 4927 29 GGCACAGGGCATAGTCATGGCCAGACAGG 17 5998 21 GGGAAAAGGGAGCAGGGCGGG 39 6059 28 GGAATGAGGACGAGGAGAAAGAATGCGG 14 7040 29 GGCAGCATAATACAAAAAGGGGCACAAGG 5 7751 30 GGTATACAGAGAGTAGGGGCAAATACGAGG 8 8498 24 GGGGCAAACACCATCGGTAATAGG 10 8564 26 GGAGTGAGAGGCAGGGCGAGAGTAGG 16 8792 27 GGGGCAAACAGACATATCATCAGGAGG 3 9337 30 GGTTGCAAACACAGACATAGGGGCAGTAGG 4 9473 20 GGAGTTAGGGGTAGAAAAGG 14

Поэтому при переводе текста в ДНК, надо оценивать с помощью разных программ ее возможное влияние на работу генома,соседних генов,или какие-то функции клетки.Я обратил внимание на особенность поиска по ДНК, в которой записан текст. Если в ней искать какую-то произвольную последовательность,то она повторяется,хотя не является каким-то повтором. Она просто отражает повторяющиеся словесные обороты или одни и те же слова. Например,при использовании программы UGENE,расположенной по адресу: http://ugene.unipro.ru, нужно при анализе участка ДНК выбрать поиск по Смит-Ватерману. Это поиск по шаблону,используя алгоритм,который ищет в случаях,если есть вставки или делеции,или мутации. Так вот,при поиске случайного участка,программа нашла еще 8 близких по составу участков.Это,по-моему,отражает именно поиск по разумному тексту, когда закодированные в ДНК буквы,слоги,и слова повторяются. Этот пример расположен ниже.

G A G A A C A A A T T A G A G T G A G A G C A A A T T A G G A G A G C A A A TTT A G A G A G A A C A A G T T T T A G A G A G A A C A A A T T A G A G T G A G A A C A A A T C A G A G ACA C A CCA T T A G A G T G A G A A C ACA A T T A AA G A G A A C A A A T TGCATCA G T

Если поиск велся простым поисковиком,то были бы найдены только первый и четвертый участки.Я перевел последовательность стихотворения Пушкина "Осень" в последовательность нуклеотидов.Если такую ДНК вставить куда-нибудь в хромосому на хранение,то что может произойти? Как она себя будет проявлять или будет полностью нейтральна по отношению к геному. Был произведен поиск участков ДНК,которые могут быть регуляторными элементами, так как имеют аномальную структуру.Использовался онлайновый сервис по адресу https://www.nonb.abcc.ncifcfr.gov/default. Я обнаружил,что эта последовательность содержит: Директ повторы - 5,зеркальные повторы - 10,Г-квадруплекс мотиф – 1, короткие тандемы - 7. Не найдены:А-фазы повторы,инвертированные и крестообразные,Z-ДНК. Хотя другие программы для анализа ДНК могут давать другие значения. То есть я могу утверждать,что любой текст,транслированный в ДНК последовательность,не будет нейтрален для генома.Даже,если нет участков транскрипции,эта ДНК будет иметь потенциально регуляторное влияние на геном, либо на соседние участки. Завершая изучение гена PUSHKIN,можно сказать,что получена интересная информация по записи текста в ДНК и по поиску возможного текста в каком-то геноме.Моделирование мной записи в ДНК показало,какие могут быть ошибки. Изучение такой ДНК показало,что может быть признаком разумности для поиска посланий в ДНК.В следующем разделе "ДНК говорит" будут описаны способы кодирования текста с помощью только нуклеотидов,путем ввода понятий специального языка.

Биоинформатика и белки.2013.

Ген PUSHKIN,который я сделал,является моделью,для анализа ситуации в клетке с помощью биоинформатики.Этот ген для записи текста в ДНК не является конечной разработкой,а служит только для проверочных и отладочных действий. Оказалось,что по цепи ДНК,оппозитной к той,где записан текст, возможна трансляция.Сам транслят показан в приложении 11.Был произведен элементарный состав этого гипотетического белка.Использована форма по адресу: http://molbiol.ru/scripts/01-18.html. По ней получены следующие свойства белка:pI=2,11 ;заряд белка резко отрицательный -44,349 при pH=7,4;отсутствуют аминокислоты W,E,Q,H,K,R, G,преобладают неполярные кислоты A=6,7 в процентах;L=24,4;V=7,8;F=18,0; I=6,4;M=8,1;P=5,3. Проверка сигналов или доменов в белке с помощью программы PHOBIUS находящейся по адресу: http://phobius.binf.ku.dk/index.html,показало,что белок состоит из чередующихся участков цитоплазматического,трансмембранного и не цитоплазматического.Для примера,приведу начало этого белка:

FT SIGNAL 1 18 FT REGION 1 2 N-REGION. FT REGION 3 14 H-REGION. FT REGION 15 18 C-REGION. FT TOPO_DOM 19 27 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 28 46 FT TOPO_DOM 47 52 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 53 79 FT TOPO_DOM 80 90 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 91 114 FT TOPO_DOM 115 125 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 126 147 FT TOPO_DOM 148 152 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 153 178 FT TOPO_DOM 179 189 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 190 212 FT TOPO_DOM 213 217 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 218 237 FT TOPO_DOM 238 243 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 244 266 FT TOPO_DOM 267 271 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 272 298 FT TOPO_DOM 299 304 CYTOPLASMIC.

Таким образом,при трансляции со второй цепи ДНК,образуется белок с очень аномальными свойствами.Если он будет возможен,то это будет мембранный белок,скорее всего с якорными свойствами или подобие рецепторного белка. Он может иметь влияние на функции клетки. В этом случае биоинформатика позволяет это предположить. Задача записи текста в ДНК,наоборот,такая,чтобы информационный участок не оказывал на клетку никакого влияния. Таким образом,ген PUSHKIN,выполнил свою модельную задачу, показав ситуацию,когда возможна трансляция текстового участка. Можно применить разные способы запрещения трансляции с текстового участка. Целью этой книги являются не какие-то конкретные решения,а показ возможности биоинформатики для использования и прогнозирования ситуаций с записью текста в ДНК.