Is e sgudal DNA a th 'ann an còd beatha a-muigh

3 09. 01. 2024
6mh co-labhairt eadar-nàiseanta de exopolitics, eachdraidh agus spioradalachd

Ainmichidh buidheann de luchd-saidheans a tha ag obair air a ’phròiseact genome daonna lorg saidheans iongantach a dh’ aithghearr. Tha iad den bheachd nach eil anns a ’phàirt ris an canar neo-chòdachadh (97%) de DNA daonna ach còd ginteil cruth neo-aithnichte de bheatha taobh a-muigh. Tha sreathan gun chòdachadh cumanta anns a h-uile fàs-bheairt beò air an Talamh, bho fhungasan gu èisg gu daoine. Tha iad a ’riochdachadh pàirt nas motha den genoma ann an DNA daonna, arsa an t-Ollamh Sam Chang, ceannard an sgioba rannsachaidh.

Chaidh sreathan gun chòd ris an canar cuideachd DNA sgudail a lorg o chionn bhliadhnaichean agus tha an dreuchd aca fhathast na dhìomhaireachd. Bidh ginean àbhaisteach a ’giùlan fiosrachadh a tha air a chleachdadh leis an uidheamachd intercellular gus pròtainean, enzyman, agus ceimigean eile a cho-chur a dh’ fheumas ar bodhaig. Chan eilear a ’cleachdadh sreathan gun chòd airson adhbhar sam bith. Chan eil dad air a chuir an cèill a-riamh, chan eil am fiosrachadh annta air a leughadh, chan eil susbaint air a cho-chur leotha agus chan eil gnìomh sam bith aca. Chan eil sinn ann ach air sgàth 3% den DNA againn. Is toil le ginean “sgudail” a bhith a ’rothaireachd còmhla ri ginean gnìomhach dìcheallach agus thèid an toirt seachad bho ghinealach gu ginealach. Dè dìreach a th ’annta? Carson a tha na ginean neo-ghnìomhach sin anns an genoma againn?

Cha deach na ceistean sin a fhreagairt le luchd-saidheans. Gus an deach an t-Ollamh Sam Chang agus a bhuidheann a lorg. Thuig an t-Ollamh Chang gum feum e an teirm "sgudal." A bheil DNA “sgudail” dha-rìribh sgudail (beag-nodha, neo-riatanach) no a bheil fiosrachadh ann nach eil anns a ’chòrr den DNA airson adhbhar air choireigin? Thug e aghaidh air a ’cheist seo gu a luchd-eòlais, an Dotair Lipshutz, eòlaiche fiosaig teòiridheach òg a tha ag obair air Wall Street mar eòlaiche tèarainteachdan. "Tha e furasta," thuirt Lipshutz. "Cuiridh sinn an t-sreath a-steach don bhathar-bog a chleachdas sinn gus dàta margaidh a sgrùdadh gus faicinn a bheil an t-sreath dìreach mar sgudal, fuaim geal, no teachdaireachd."

Tha iarrtas mòr air an t-seòrsa anailisiche ùr seo, comasach ann am matamataigs, fiosaig agus staitistig an-diugh air Wall Street. Ann an staitistig margaidh, bidh iad a ’coimhead airson co-dhàimh eadar diofar chlàran margaidh agus stocan fa leth.

Bha Lipshutz ag obair air an fheasgar agus air deireadh-sheachdainean agus chaidh aige air dearbhadh nach eil na sreathan gun chòd falamh, ach a ’giùlan fiosrachadh. Chleachd e stòr-dàta mòr de Phròiseact Genome Daonna le mìltean de fhaidhlichean dàta air an cruthachadh le luchd-ginteachd air feadh an t-saoghail. Rinn e cunntas air entropaidh Kolmogorov de shreathan gun chòd agus rinn e coimeas eadar e agus entropy de ghinean gnìomhach. Tha entropy Kolmogorov, air ainmeachadh às deidh an neach-matamataigs ainmeil Ruiseanach, air a chleachdadh gu soirbheachail gus a bhith a ’dearbhadh air thuaiream ann an grunn shreathan, bho amannan ann an fuaim lampaichean rèidio gu litrichean ann am bàrdachd Ruiseanach na 19mh linn.

Ann an ùine ghoirid, tha an innleachd a ’leigeil le luchd-saidheans coimeas cainneachdail a dhèanamh air diofar sreathan agus faighinn a-mach dè am fear anns a bheil barrachd fiosrachaidh. “Gu mo iongnadh, cha robh an entropy de sreathan DNA a chaidh a chòdachadh agus gun chòdachadh cho eadar-dhealaichte," tha Lipshutz a ’leantainn. “Bha comharra anns na dhà, cha robh iad falamh idir. Nam biodh dàta a ’mhargaidh air a chuir air dòigh san dòigh seo, b’ urrainn dhomh a dhreuchd a leigeil dheth a-nis. "

Às deidh bliadhna de bhith ag obair le Lipshutz, bha Chung cinnteach gun robh fiosrachadh falaichte anns an DNA sgudail. Ach ciamar as urrainn dhuinn fiosrachadh a thuigsinn nach deach a chleachdadh a-riamh? Airson sreathan gnìomhach, thathas a ’cumail sùil air a’ chill agus na pròtanan airson a bheil am fiosrachadh air a chleachdadh. Chan eil seo a ’buntainn ri ginean neo-ghnìomhach. Rinn iad oidhirp: leis gu bheil litrichean ann, bu chòir na sreathan a dhearbhadh ann an seann chànanan leithid Sumerian, seann Èiphit agus Eabhra, agus feadhainn eile. Dh ’iarr Sam Chang cuideachadh bho thriùir eòlaichean san raon, ach cha do lorg gin dhiubh fuasgladh. Cha robh guth air gin de na cultaran no iomradh air cànanan eile. Bha an sgìre seo fada air falbh bhon chànanaiche. “Dh’ fhaighnich mi dhomh fhìn cò a b ’urrainn an teachdaireachd falaichte a dhearbhadh. Cryptographers, gu dearbh! ”Thuirt Chang.

“Chuir mi fios gu luchd-saidheans bhon Bhuidheann Tèarainteachd Nàiseanta. Thug e grunn làithean dhomh cuideigin am fòn agam a fhreagairt. Is dòcha gum feumadh iad sùil a thoirt orm an-toiseach. No bha iad ro thrang a ’coiteachadh san t-Seanadh gus smachd a chumail air às-mhalairt teicneòlas crioptachaidh. Mu dheireadh, chaidh riochdaire òg a shònrachadh airson mo cheistean a fhreagairt. Chuala e mi, dh ’iarr e orm ceistean a chuir ann an sgrìobhadh, agus an ceann beagan mhìosan dhiùlt e mi. Sgrìobh e gu modhail, ach bha e a ’ciallachadh: - Rach gu ifrinn leis na beachdan seòlta agad. Tha sinn na dhroch bhuidheann. Is e Tèarainteachd Nàiseanta a th ’ann, tha cus obrach againn. - Mar sin chuir mi romhpa fios a chuir chun roinn phrìobhaideach - eòlaichean dìon dàta.

Bha ùidh mhòr aca ann agus thòisich beagan dhiubh ag obair air a ’phròiseact agam, ach às deidh timcheall air mìos theich an dealas aca. Dh ’ainmich mi iad gus an do dh’ innis fear dhiubh dhomh air a ’fòn: - Bu mhath leam a bhith ag obair air a’ phròiseact agad nam biodh barrachd ùine agam. Tha bancaichean mòra agus timcheall air 500 companaidh ag iarraidh orm dèiligeadh ris na h-uireasbhaidhean anns na siostaman aca agus $ 500 san uair a phàigheadh ​​dhomh. An urrainn dhomh lasachadh rannsachaidh a thoirt dhut, an urrainn dhut $ 350 a phàigheadh? “Tha a bhith a’ faighinn $ 15 / uair airson sgrùdadh ceumnaiche air leth soirbheachail, bha $ 350 a ’coimhead neo-reusanta dhomh."

Tha an t-Ollamh Chang air tighinn còmhla ris an Dr. Adnan Mussaelian, cryptographer tàlantach à Armenia. Bha e beò bho thuarastal $ 15 gach mìos agus a ’teagasg clann beairteach Armenia. Thuit an tabhartas $ 10000 barrachd air math. Dhaingnich e sa bhad co-dhùnaidhean Lipshutz: bha tòrr fiosrachaidh anns na sreathan nach bu chòir a bhith na dhuilgheadas dì-chòdachadh.

Chleachd Mussaelian cryptanalysis eadar-dhealaichte agus dòighean criptografach àbhaisteach coltach ris. Às deidh dà mhìos de sgrùdadh, fhuair e a-mach gun robh aon sreath ghoirid air thoiseach air na sreathan gun chòd, agus an uairsin sreath glè choltach. Tha na pàirtean sin, ris an canar sreathan alu, rim faighinn air feadh genoma an duine. Tha iad mar aon de na gineadan as cumanta.

Le eòlas cryptographer agus programmer, thàinig Mussaelian gu còd ginteil mar chòd prògram coimpiutair. Bha e duilich dèiligeadh ris a ’chòd ginteil a’ cleachdadh na ceithir àireamhan 0,1,2,3 an àite a ’chòd binary le 0 agus 1. Ach tha e air a bhith an sàs ann an dì-chrioptachadh coimpiutair fad a bheatha, agus mar sin cha robh e dad ùr dha.

Dè an samhla as cumanta ann an còd neo-ghnìomhach air cùl còd neo-ghnìomhach? Ghabh Mussaelian còd stòr aon de na prògraman aige agus chuir e a-steach e ann am prògram a tha a ’tomhas staitistig samhlaidhean agus sreathan goirid. Tha e air a chleachdadh gu tric airson teachdaireachdan a dhì-chòdachadh. Lorg e gur e an samhla as cumanta /, an samhla beachd. Thug e an còd bho Pascal. Bha e {a}. Gu dearbh, cha bhith an còd eadar dà polynomials ann an C a-riamh a ’tachairt. Chan e còd a th ’ann, is e beachd a th’ ann air a ’chòd!

Thòisich Mussaelian a ’dèanamh coimeas eadar sgaoilidhean staitistigeil de bheachdan anns a’ choimpiutair agus anns a ’chòd ginteil. Feumaidh eadar-dhealachadh mòr a bhith ann. Bu chòir seo a nochdadh anns na staitistig. Ach a dh ’aindeoin sin, cha robh an DNA sgudail cho eadar-dhealaichte bho na sreathan gnìomhach. Gus a bhith cinnteach, chuir e am prògram a-steach don anailisiche. Bha na h-àireamhan còd agus beachd cha mhòr an aon rud. Choimhead e air a ’chòd stòr agus fhuair e a-mach carson. B ’e glè bheag de bheachdan am measg an fheadhainn a bha briste. Mar as trice, b ’e còd C a cho-dhùin a bhith a’ riaghladh na bhiodh luchd-prògramaidh a ’dèanamh.

Mar neach-saidheans creideimh, smaoinich e air eadar-theachd Dhè, ach às deidh dha mion-sgrùdadh a dhèanamh air a ’chòd spaghetti taobh a-staigh nan sreathan, bha e cinnteach nach robh an còd beag seo gu cinnteach na chruthachadh le Dia. Cha robh am fear a sgrìobh am pàirt beag gnìomhach den chòd ginteil daonna gu math eagraichte, bha e caran prògramair gun chùram. Bha e a ’coimhead coltach ri prògramadair Microsoft, ach aig an àm a chaidh an còd ginteil daonna a sgrìobhadh, cha robh Microsoft air an Talamh. Air an talamh? Thàinig e mar bholt bhon ghorm…

An do chruthaich am prògramadair coimheach an còd ginteil de gach beatha air an Talamh agus an do chuir e an seo e gus nochdadh?

Freeimages.com/formateinsBha an smuain a ’faireachdainn meallta, agus chuir Mussaelian an aghaidh e airson ùine mhòr. An uairsin chuir e roimhe leantainn air adhart. Ma tha na sreathan gun chòdachadh nam pàirtean de phrògram a dhiùlt an t-ùghdar, bu chòir gum biodh dòigh ann dhaibh obrachadh. Is e an aon rud a dh ’fheumar a dhèanamh gus na samhlaidhean beachd a thoirt air falbh, agus ma tha susbaint brìoghmhor eadar na samhlaidhean / * …… * /, feumar a bhuileachadh. Thagh Mussaelian dìreach na sreathan gun chòdachadh aig an robh an aon tricead de chuairteachadh samhlaidhean ris na ginean gnìomhach. A ’cleachdadh a’ mhodh-obrach seo, chuir e às do bheachdan ann am Martian no Q, ge bith dè a bhiodh ann. Rèitich e na 200 sreathan gun chòdachadh a bha coltach gu dlùth ris na fìor ghinean, air an tilgeil air falbh / *, //, agus pàirtean coltach ris, agus chuir e post-d chun cheannard Ameireaganach aige gus an cuir a-steach gu e-coli no aoigh eile agus fhàgail gus obair.

Cha do fhreagair Chang. “Leis gach latha de shàmhchair, thuig mi dè am beachd seòlta a bh’ ann. Sgrìobh Chang mu dheireadh agus, gu mo iongnadh, cha do chuir e teine ​​orm. Cha robh e ag aontachadh leis an teòiridh coimheach agam, ach dh ’aontaich e feuchainn ri leigeil leis na sreathan agam obrachadh."

Fad bhliadhnaichean, tha bith-eòlaichean air feuchainn ri rudeigin a dhèanamh a-mach à sreathan sgudail, ach às aonais soirbheachas. Taing do sgrùdadh staitistigeil mionaideach, thòisich 4 de na 200 sreathan a thagh Mussaelin ag obair agus a ’toirt a-mach glè bheag de choimeasgaidhean ceimigeach.

“Bha mi gu dùrachdach a’ feitheamh ri freagairt bho Chang. Am bi e na phròtain àbhaisteach no rudeigin neo-àbhaisteach? Bha am freagairt uamhasach. Bha e na stuth a tha air a bheò-ghlacadh ann an grunn sheòrsaichean leucemia ann an daoine agus beathaichean. Gu h-iongantach, rinn trì sreathan eile ceimigean coltach ri carcinogenic. Cha b ’urrainn dha a bhith na cho-thachartas tuilleadh. Nuair a dh ’ath-bheothaicheas cuideigin gine cadail, bidh e an uairsin a’ toirt a-mach pròtanan coltach ri aillse. Thòisich an luchd-rannsachaidh a ’dèanamh sgrùdadh air stòr-dàta Pròiseact Genome Daonna, a’ coimhead airson 4 ginean a dhealaich iad bho DNA sgudail. Lorg iad trì dhiubh am measg ginean gnìomhach. Cha robh e na iongnadh mòr, leis gu bheil na figheagan aillseach a ’toirt a-mach am pròtain seo, feumaidh gu bheil gine co-fhreagarrach ann an àiteigin.

Cha robh an gine seo (ris an canadh luchd-saidheans jhlg1 - gine leucemia daonna sgudail) an sreath alu aig an deireadh agus bha an samhla / * a dhìth. Bha an samhla mu dheireadh * / ann. Mhìnich seo carson nach do nochd jhlg 1 anns an DNA sgudail, ach mar phàirt gnìomhach den genoma.

Chuir am fear a chuir ri chèile a ’chòd ginteil daonna bunaiteach pàirtean den chòd gu lèir agus chomharraich e iad / *… * /, ach dh’ fhàg e cuid de shamhlaidhean / *. Is dòcha gu robh an trusaiche aige gun fheum. Deagh neach-cruinneachaidh - ged a dh ’fhaodadh eadhon fear bho Microsoft diùltadh a leithid de phrògram a chuir ri chèile idir. Thòisich an t-Ollamh Chang agus na h-oileanaich aige a ’coimhead airson ginean co-cheangailte ri grunn aillsean, agus cha mhòr anns a h-uile cùis fhuair iad a-mach gun robh na ginean sin air an leantainn le sreath alu (ie, an samhla a’ dùnadh a ’bheachd * /), ach nach robh ro-ràdh don bheachd / *. Tha seo a ’mìneachadh carson a bhios galairean a’ sgrios cheallan agus a ’dol à bith, fhad‘ s a tha aillse a ’leantainn gu gintinn agus fàs. Leis nach eil ach beagan phàirtean den chòd gu lèir air an cur an cèill, cha bhith iad a ’leantainn gu fàs leantainneach.

Is e aillse gu dearbh a bhith a ’cur an cèill grunn ghinean daonna ann an symbiosis le bacteria parasitic, agus tha an ceangal sin a’ leantainn gu cruthachadh cruinneachaidhean illogical de cheallan beò. Tha na h-artaireachdan, na veins agus an siostam dìon aca fhèin aig na cruinneachaidhean sin, a tha a ’seasamh an aghaidh ar drogaichean.

“Is e ar beachd-smuain gun deach ar cruthachadh le cruth nas àirde de bheatha taobh a-muigh agus nach eil air an Talamh ach aon de na planaidean ris an do ràinig beatha. Is dòcha gun do rinn iad sinn san aon dòigh sa bhios sinn a ’fàs bacteria ann an soithichean petri. Chan eil fios againn carson a bha iad - an dàrna cuid b ’e deuchainn saidheansail a bh’ ann no dòigh air planaidean ùra a thuineachadh, no is e pròiseact fad-ùine a th ’ann gus beatha san fhànais a leudachadh. Bho ar sealladh daonna, is dòcha gu robh luchd-prògramaidh taobh a-muigh ag obair air aon chòd mhòr ann an grunn phròiseactan agus bha còir aca diofar sheòrsaichean beatha a thoirt gu diofar phlanaidean. Dh ’fheuch iad fuasglaidhean eadar-dhealaichte, dh’ atharraich iad gnìomhan no chuir iad feadhainn ùra ris, leasaich iad agus dh ’fheuch iad a-rithist. Gu dearbh, luath no mall bha iad air am putadh le cinn-ama agus bha an riaghladh aca ag iarraidh gun deidheadh ​​am pròiseact a chrìochnachadh sa bhad. B ’fheudar do na prògramadairean na planaichean idealistic aca a thionndadh agus fòcas a chuir air aon de na pròiseactan (Talamh) gus coinneachadh ris a’ cheann-latha. Is dòcha gun do ghiorraich iad an còd mòr ann an astar agus lìbhrig iad prògram bunaiteach airson an Talamh. Aig an àm sin, is dòcha nach robh iad buileach cinnteach dè na gnìomhan a bhiodh a dhìth nas fhaide air adhart agus dè nach biodh, agus mar sin dh ’fhàg iad iad uile ann. An àite a bhith a ’glanadh a’ phrògram bunaiteach le bhith a ’cuir às do phàirtean neo-riatanach, thionndaidh iad gu beachdan. Dh ’fhalbh iad gu sgiobalta a-mach beagan shamhlaidhean / * anns na beachdan. Mar sin, tha sgaoileadh chaotic de cheallan, ris an can sinn aillse.

Tha 3 fuasglaidhean comasach don duilgheadas. Thèid an dàrna cuid na samhlaidhean / * agus na beachdan uile a thoirt às gus an còd bunaiteach a ghlanadh, no air chall * / air a chur ris gus casg a chuir air measgachadh mì-laghail den chòd bunaiteach leis a ’chòd mhòr. Roghainneil, cuir às do na h-uile / agus ruith an còd bunaiteach leis a ’chòd mhòr mar phrògram coileanta. Gu mì-fhortanach, chan eil gin de na roghainnean sin taobh a-staigh ar cumhachd. Nam biodh e comasach dhuinn ginean a chuir a-steach gu h-èifeachdach ann an cromosoman daonna, is e an lorg againn a bhith a ’leigheas aillse, co-dhiù a thaobh gintinneachd. Gu teòiridheach, is urrainn dhuinn seo a dhèanamh san obair-lann, ach chan eil dòigh phractaigeach againn airson DNA càraidh a chuir a-steach do chreutairean beò.

Tha e coltach gu bheil dìomhaireachd DNA sgudail agus aillse air fhuasgladh. Is e an rud as fheàrr as urrainn dhuinn a dhèanamh a bhith a ’tweakadh a’ chòd ginteil bunaiteach mean air mhean. Bheir seo ùine mhòr. Nas fhaide na dà ghinealach. Ach bho thaobh luchd-prògramaidh, tha co-dhùnadh adhartach ann cuideachd - tha dà dhreach den phrògram san DNA againn - còd mòr agus còd bunaiteach.

Is e an dàrna rud nach eil ginean a-mhàin gu leòr airson mìneachadh a thoirt air atharrachadh. Feumaidh rudeigin a bhith nas motha.

Is e an treas fìrinn nach fhàg neach-cruthachaidh sam bith, ge b ’e sgrìobhadair-ciùil, ailtire no prògramadair à Mars no Microsoft, a chuid obrach gun sùil. Is e an innleachdas anns a ’chùis seo gu bheil an ùrachadh mu thràth anns a’ cheangal - chan eil an DNA sgudail dad nas motha na ùrachadh falaichte den chòd bunaiteach againn.

Tha fios againn gu bheil seòrsa sònraichte de rèididheachd cosmach comasach air DNA atharrachadh. Mar sin, tha aon ghiùlan den lùth seo gu leòr airson prògramadair coimheach gus an còd bunaiteach atharrachadh, na samhlaidhean / *… * / a thoirt air falbh, a chur còmhla le còd mòr - sgudal DNA, agus tòiseachadh air an DNA gu lèir.

Dh ’atharraicheadh ​​e sinn gu bràth, cuid againn thairis air na mìosan, cuid thairis air na deicheadan. Cha bhiodh e na atharrachadh corporra (a bharrachd air a bhith a ’dol à bith aillse, galair agus leudachadh beatha), ach bhiodh e gar glacadh gu h-innleachdail. Bhiodh an seann ghinealach a ’dol an àite an tè ùr. Tha am prògram iomlan na bhathar-bog eireachdail, tùrail airson coimpiutair bith-eòlasach làn-leasaichte le ceangal ri lùth gun chrìoch agus gliocas na cruinne-cè. Bho thaobh bathar-bog, tha comas againn beatha ghoirid le galar no beatha fhada is fhallain airson sàr-thuigse adhartach.

Mu dheireadh, a ’cheist: An do dh’ adhbhraich briseadh a ’chòd luchd-prògramaidh dearmadach (mar a tha sinn a’ smaoineachadh) no an deach am mion-atharrachadh aige a chuimseachadh agus an urrainnear a ghairm air ais chun stàite tùsail aige aig àm sam bith air astar? Goirid no nas fhaide air adhart, feumaidh sinn gabhail ris gu bheil còd ginteil aig beatha air an Talamh a thàinig bho shìobhaltachd taobh a-muigh agus nach e mean-fhàs na tha sinn a ’smaoineachadh a tha ann. Dh ’fhaodadh an lorg seo crathadh a thoirt air colbhan a’ chinne-daonna - a bhun-bheachdan mu chreideamh ann an Dia agus ann an cumhachd na tha an dàn dha fhèin. Leis a ’phàtran ceart, gheibh sinn a-mach gur e an cruinne-cruinne gu h-iomlan aon eacarsaich inntleachdail fìor mhath air a chuir an cèill gu matamataigeach leis an neach-cruthachaidh aige.

An t-ainm ris an canar tha an DNA sgudail

Seall na toraidhean

Uploadadh ... Uploadadh ...

Artaigilean coltach ris