The Genome as a Read-Write (RW) Storage System

Геном как запоминающее устройство с чтением и записью информации

Тот самый Джеймс Шапиро, который ещё в 1988 году потряс научную общественность точкой зрения, что бактерии являются многоклеточными системами (с которой через 10 лет все согласились), написал в 2011 книгу:

James A. Shapiro. Evolution: A View from the 21st Century. 2011. 273 p.

и в прошлом году статью:

James A. Shapiro. How life changes itself: The Read–Write (RW) genome // Physics of Life Reviews, 10 (3), 287–323 (2013). doi 10.1016/j.plrev.2013.07.001 PDF uchicago.edu

Цитирую для понимания один фрагмент этой статьи:

«Как мы увидим ниже, лексикон молекулярных и клеточных методов записи вполне достаточный на уровне как временных, так и постоянных текстов "на" и "в" ДНК. Ссылки на материалы, приведенные в таблицах доступны в Интернете. Этот формат сделанный для удобства чтения, сохраняет обзор в пределах ограничений длины, и выдвигает на первый план для заинтересованного читателя объема эмпирической информации, лежащей в основе концепции перезаписываемого генома.

1. Геном представляет собой форматированную систему хранения данных для живых клеток (и клеток о самих себе!, т.е. записи собственной молекулярной истории)

1.1. Сложность воспроизведения клеток и масштабы проблем хранения данных и доступа к данным

Крайне важно для ученых иметь в виду удивительную надежность и сложность живых клеток. Даже самые маленькие клетки содержат миллионы различных молекул, объединенных в интегрированный набор плотно упакованных и непрерывно меняющегося макромолекулярных структур. В зависимости от источника энергии и других обстоятельств, эти неописуемо сложные сущности могут воспроизводить себя с большой надежностью за 10-20 минут. Каждый репродуктивный цикл каждой клетки включает в себя буквально сотни миллионов биохимических и биомеханических событий. Мы должны признать, что клетки обладают кибернетической способностью за пределами нашей способности к подражанию. Таким образом, это не должно удивлять нас, когда мы обнаруживаем чрезвычайно плотные и взаимосвязанные архитектуры управления на всех уровнях. Упрощающие предположения о клеточной информатике более вводят в заблуждение, чем полезны для понимания основных принципов биологических функций.

Обычно делались два опасных упрощения (i) рассмотрение генома в качестве простого физического носителя гипотетических единиц, называемых "гены", которые определяют конкретные клеточные или организменном черты, и (ii) преставление о геноме как о цифровом формате, кодируемом только для чтения как ленты Тьюринга, который содержит инструкции к отдельным символам остальной части клетки {Brenner S.Turing centenary: life’s code script // Nature 482 (7386), 461 (2012) 10.1038/482461a}».

Обратите внимание на 9 комментирующих статей и ответы Шапиро. Прочтите -- не пожалеете.

Трудно представить более точный образ клеточной родословной!