Общий генетический код

Первое основание	Второе основание	Третье основание
U	C	A	G
U	Phe Phe Leu Leu	Ser Ser Ser Ser	Tyr Tyr Стоп Стоп	Cys Cys Стоп Trp	U C A G
C	Leu Leu Leu Leu	Pro Pro Pro Pro	His His Gin Gin	Arg Arg Arg Arg	U C A G
A	Ile Ile Ile Met	Thr Thr Thr Thr	Asn Asn Lys Lys	Ser Ser Arg Arg	U C A G
G	Val Val Val Val	Ala Ala Ala Ala	Asp Asp Glu Glu	Gly Gly Gly Gly	U C A G

Легко представить себе, что если в существующем коде, например, триплет CUA кодирует лейцин, а триплет CAU – гистидин, то ничуть не хуже был бы код, в котором, наоборот, CUA кодировал бы гистидин, а CAU – лейцин. Число N возможных вариантов такого кодирования подсчитывается так же, как число вариантов расселения n гостей в n комнатах гостиницы и выражается формулой N = n! (n факториал). В данном случае n = 64, т.е. нужно вычислить факториал 64-х. Поэтому возможных вариантов генетического кода оказывается больше, чем атомов в нашей планете!

Трудно вообразить ситуацию, трудно представить себе причины, почему бы в разных точках „первичного бульона” земных морей при зарождении жизни возникал одинаковый генетический код. С другой стороны, легко понять, как трудно развивалась бы жизнь в хаосе несовместимых генетических кодов! Сегодня мы можем лишь констатировать, что какая-то причина, событие или механизм установили единственный код РНК из невообразимого множества возможных вариантов и тем помогли биологической эволюции (по крайней мере, в расширении возможностей гибридизации).

Конечно, разные варианты хиральности, аминокислотного набора, генетического алфавита и кода могут быть не равноценными, например, по внутренней энергии молекул. Существуют отличия в экономичности использования редких химических элементов, в „потребительских” качествах варианта и т.д. Но и с учётом таких различий, безоговорочная победа „нашего” варианта биохимии на всей поверхности Земли выглядит и неожиданной, и ничем не объяснимой. Ведь кроме существенно отличающихся от победившего варианта, среди исходного многообразия должны были встречаться и очень близкие к нему!

Общая ситуация похожа на ту, что мы видели в отношении хиральности молекул. Действительно, разные хиральности аминокислот неравноценны. Но различие между ними теоретически составляет менее 10^–11, а в эксперименте – менее одной миллиардной, определяемой чувствительностью опыта, что не опровергло теорию. Такая разница между вариантами отнюдь не объясняет 100%-ную победу одной из хиральностей! Победа существующего генетического кода, соответственно, ещё менее объяснима.

Дата добавления: 2015-07-08