Феликс Филатов - Клеймо создателя

Организующая матрицу последовательность первых триплетных букв – CTAG – демонстрирует не только симметрию по комплементарности С ≡ G , A = T (черточки между основаниями символизируют число водородных связей, которые их объединяют), но и совпадающую с ней количественную симметрию цифрового ряда 1234 : 1+4=2+3. Комплементарность оснований позволяет собрать и другой ряд – AGCT , в котором упорядоченность по массе комплементарных пар имеет общее направление. Этому ряду и соответствует цифровая последовательность 3412 , описанная в предыдущей главе.

Теперь, чтобы объединить в общем представлении и аминокислоты, и азотистые основания, надо описать те и другие в общих терминах. В нашем случае это – либо нуклонная масса вариабельных частей молекулы, либо простое перечисление элементов, упорядоченных по массе. Выбор вариабельной части молекул аминокислот очевиден – это их боковая цепь. Вариабельная часть молекулы азотистого основания не представляет собой столь ясно выделяемую структуру. В то же время стандартным блоком, общим для всех оснований, является вполне выраженная структура – гексацикл (шестичленное кольцо из четырех атомов углерода, 2—4—5—6, и двух – азота 1—3):

Мы подошли к выбору нуклонного параметра азотистого основания совершенно формально: все атомы вне упомянутого гексацикла и составляют нуклонное число этого основания. Таким образом, цитидину С соответствует (в полинуклеотидной цепи) нуклонная масса 34, тимину Т – 49, аденину А – 58, а гуанину G – 74. Если сопоставить комплементарные пары GC и АТ четверки нуклеотидов и их нуклонные массы, объединенные водородными связями (то есть общими для обоих членов пары протонами), получим равенство: 34+74—3 = 49+58—2 = 105 = 11 х 111 4. Стоит отметить, что все эти рассуждения относятся только к ДНК, потому что урацил U , заменяющий в четверке оснований РНК тимидин Т , имеет нуклонную массу 35, нарушающую описанные равновесия. Смысл этого обстоятельства должен отражать различия в физико-химии РНК и ДНК: возможно, дело в том, что предпочтительная структура ДНК линейна, а ее двойная спираль, уравновешенная также в описанных терминах, стабилизирует предпочтительную (линейную) запись генетической информации. РНК – в отличие от ДНК может приобретать более разнообразную конформацию, включая такую, которая позволяет ей обладать некоторыми свойствами полипептида – например, энзиматическими. В отличие от описанного выше МПП, молекула которого обладает собственным равновесием – за счет равновесия константных и вариабельных частей аминокислот, молекула ДНК приобретает равновесие только за счет объединения в спираль двух комплементарных полимеров. Само же по себе молекулярное равновесие – это характерное свойство – если не естественных биополимеров самих по себе, – то, во всяком случае, организации их генетического кодирования.

Соответствующая (реципрокная, симметричная) операция с аминокислотами, которые уже охарактеризованы в терминах нуклонных масс, – это придание им порядковых номеров в последовательностях, упорядоченных по молекулярной массе. Мы используем два варианта такой нумерации: сплошное (прямое или обратное) перечисление аминокислот в «нейтральной» версии (а) и общее или раздельное их перечисление (также в обоих направлениях) в составе арс-классов – параллельное и антипараллельное (б). Другие варианты Читатель может рассчитать самостоятельно; мы только предупредим его, что результаты в принципе будут однотипными.

В таблице Бтемно-серым выделены позиции маркирующих каждый класс аминокислот. В матрице они симметричны относительно центральной вертикальной колонки. Соответствующие пары аминокислот практически симметричны (равновесны) и по нуклонным массам (72+58 ≈ 130+1). Посмотрим, как матрица выглядит с точки зрения описанных параметров:

Общие нуклонные суммы симметричных пар столбцов 1-го и 3-го, 2-го и 4-го в матрице кода близки к равенству – или равны (176+320 = 118+378 = 496), если гистидин Н полностью протонирован (в версии «заряженной» матрицы), то есть имеет нуклонное число 82. Очень вероятно, что все это – не более, чем случайность, игра в цифры, – особенно если принимать во внимание, что 496 – единственное трехзначное (как и всякий кодон) совершенное число; выше мы уже отмечали это. Но продолжая эту игру, мы сталкиваемся с симметриями и соотношениями, которые озадачивают все больше. Зачем все это генетическому коду, «замороженной случайности», как назвал его Крик?