Comments 34
Слишком много аналогий с программированием. Аналогии, так же как и модели, всегда неверны, а точнее лишь частично отражают суть явления. При этом модель специально конструируется, а вот аналогия подбирается. Мало того, что можно подобрать неудачную аналогию, так ещё и функция у аналогии опасная - объяснить явление через уже знакомый пример. Неправильная аналогия формирует неправильное понимание у читателя. Приводя много аналогий с программированием вы, во-первых, рискуете увлечься и придумать лишние, хуже отражающие суть аналогии, а во-вторых, создаёте ещё одну, более абстрактную аналогию, связывающую биологию и программирование.
А в целом материал хороший, мне понравилось.
А в-третьих, автор своими аналогиями вместо истинной сути биологических процессов все свёл к абсолютной абстракции. Бесполезной и возможно вредной абстракции. Начинается условный Вася и потом с пеной у рта будет доказывать, что он все понимает. Он же программист и разбирается в программах, а ДНК это всего лишь программа. Он об этом читал. Встречал я таких
Где то мелькало решение по стабилизации кодовой базы ДНК при помощи контрольных сумм. Интересно, когда подобное может быть реализовано и реализуемо ли в принципе, или может оказаться что есть что то важное, что скажем зависит от возможности существования транспозонов. Ну остановка рандомной эволюции через повреждение ДНК я думаю может быть меньшим злом для вида (на данном этапе).
стабилизации кодовой базы ДНК
Что это за зверь такой? Звучит как что-то шизофазическое или из арсенала альтернативной медицины
как мне кажется вполне смысл передать должно было, лишь стилизовал термин под саму статью))
Какой смысл?
Введение CRC приведёт к эволюционному проигрышу популяции с такой системой, поскольку часть других популяций её обгонит. Таким образом, CRC станет дезадаптивным механизмом
Как мне кажется если каждому отдельному человеку предоставить возможность самому решить рак или CRC то выбор будет однозначный. Человечество уже давно вне конкуренции с другими популяциями, а если дойдет до уровня CRC в ДНК то и эволюция уже будет происходить целенаправленно а не случайным образом.
Чуть неправильная логика, извините.
1) каждому отдельно не получится, это же воображаемый эволюционный механизм, наследуемый внутри популяции (как бы мы ее ни определяли, но, скорее всего, не слишком узко)
2) человек постоянно конкурирует с другими популяциями: вирусы, бактерии, и это только пример
3) дезадаптивность такого механизма появится на временных рамках, превышающих время существования европейской цивилизации, но это не так уж и много
Если совсем кратко, CRC снизит биологическое разнообразие и ширину колокола, что снизит адаптивные возможности популяции. А отдельно CRC не внедрить никак, это может быть тоже только одной из эволюционных адаптаций
рак или CRC то выбор будет однозначный
Разовая двухнедельная простуда или смерть от нового штамма гриппа — тоже выбор будет однозначный. Тут не всё так просто. Вот если вы с внедрением CRC ещё и одновременно антивирус свой прокачаете — тогда да, ещё можно подумать. Но опять же вы утратите гибкость живого организма — немного изменились условия и всё: вместо адаптации к среде, придётся среду под себя адаптировать.
дак там вроде есть что-то подобное, То есть как-попало встроенный кусок в ДНК работать не будет, нужно определенные правила соблюдать. Но в пределах этих правил можно.... а иначе никакого тебе размножения, только клонирование.
определенные правила
И эти правила уже известны?
На самом деле да, существует несколько основных правил, которые должны быть соблюдены, для полноценной экспрессии правильного белка:
Последовательность должна находиться под рамкой считывания для транскриптазы, фермента, переводящего ДНК в РНК. Эта рамка представляет из себя последовательность, которая начинается с сайта связывания транскрипционного фактора и транскриптазы. На данном уровне происходит управление тем, что именно будет экспрессироваться
Встраивание другой последовательности может привести к сдвигу рамки считывания. Представьте, что мы считываем код кодонами, которые расположены последовательно. Если выбросить из этой последовательности 1-2 нуклеотида, все последующие будут считываться неправильно. Получается так, что транскрибируется мусорный транскрипт, который транслируется в мусорные белки.
Встраивание последовательности не должно нарушать работу точек начала репликации, поскольку это может привести к невозможности репликации (копирования) ДНК
Резюмируя, главное, чтобы встроенная последовательность экспрессировалась, не нарушала остальные функции и не мешала копировать ДНК
Ох как много же вы всего не знаете. Трех вами перечисленных правил очень даже недостаточно. Как минимум присутствуют еще несколько, которые я могу вспомнить навскидку:
метилирование/ацетилирование ДНК
упаковка ДНК гистонами в гетерохроматин
пространственная конфигурация хромосом в ядре (наличие т.н сборочных фабрик)
наличие различных регуляторов транскрипции на ДНК (факторы транскрипции и т.д.)
В общем к чему это я? К тому, что ДНК нельзя воспринимать как просто код.
Не нужна стабилизация, всегда нужна изменчивость. Это основная движущая сила эволюции. Даже тупейшее малоэффективное половое размножение пришлось придумать, лишь бы изменчивости было больше.
Не нужна стабилизация, всегда нужна изменчивость. Это основная движущая сила эволюции.
А нам, людям, сейчас точно нужна эта сила? Кто-то хочет, чтобы его дети получили ДНК со случайными мутациями, которые с мизерным шансом могут улучшить организм, но гораздо чаще приводят к дефектам и болезням, которые потом будет отбраковывать естественный отбор? Дети должны пострадать на благо эволюции вида? Я лично выбирал бы стабильную ДНК, которая не изменяется вообще ни в какую сторону, учитывая что вредных мутаций больше, чем полезных.
Статья хороша своей подробностью и наглядностью изложения, но аналогии с железом и софтом, как уже сказали выше, вредны. Отсюда и происходит вера в то, что сознание можно в компьютер загрузить, и прочее подобное.
Прежде всего, обфускация - это сознательное усложнение программы, а эволюция слепа, тупа, бессознательна и похожа на воду, которая ищет дырочку или русло. Все эти "маскировки", "обфускации", а на самом деле - приспособительные изменения, которые описаны в статье - это всего лишь следствие давления естественного отбора.
В случае и патогенов, и онкологических процессов (да, рак удобно рассматривать как эволюционный процесс в отдельно взятом организме) патогены, бывшие собственные клетки и вирусные частицы испытывают давление естественного отбора. И если от патогенов можно защититься барьерным и клеточным иммунитетом (через эпителий не проходят чужие клетки, а если он поврежден - приполз макрофаг и сожрал чужака), то от вирусов нужно тренировать иммунные клетки памяти. Они могут делать слепок с чужеродной молекулы (это называется презентировать антиген иммунной клетке), затем хранят этот слепок и на второй раз уже дают команду атаковать всех, кто этому слепку соответствует (так работают все вакцины). А от собственных раковых клеток иммунитет вряд ли поможет - потому что они все свои, покрыты родными антигенами. Если вдруг иммунитет реагирует на собственные клетки - это вызовет аутоиммунные заболевания, иногда похлеще рака – погуглите какой-нибудь буллезный эпидермолиз (лучше не надо). Поэтому "мертвая зона" распознавания иммунитетом вредоносов должна быть. И именно туда просачиваются онкологические заболевания.
Так что движущей силой процесса является генетическая изменчивость, а иммунитет отсекает очевидно поломанные клетки или чужеродные патогены, поэтому остаются только "сложнополоманные", "невидимые", но это свойство, появившееся "на шару", а не логически. Вирусу нужна изменчивость, чтобы подобрать ключ к антигенам хозяина (и впрыснуть молекулу нуклеиновой кислоты в клетки).
Также мне не нравятся аналогии, что нейроны - это провода и ЦОДы, вся молекулярщина для работы с "кодом" ДНК есть везде, в каждой клетке, тут нет отдельных специализированных структур "железа", на молекулярно-клеточном уровне все клетки равны.
Опять же, ген - это не переменная, генетический код не предполагает наличия программы, это все тупой ввод-вывод для синтеза белков, а вот на молекулярном уровне белков происходят гораздо более сложные процессы, чем считывание ДНК и синтез на ее основе белков из аминокислоты. Белки делают в клетках вообще все - это и транспорт, и селективные каналы в мембране, и сигнальные молекулы, и ферменты, благодаря которым идут такие реакции, которые в обычном мире запрещены по энергии активации, и распутывание-скручивание самой ДНК на гистоны и в хромосомы, и образование межклеточных контактов, и энергетический обмен, и много чего еще. Я бы сказал, что нуклеиново-кислотная машинерия - это тупо инструкция для 3D-принтера, а не репозиторий на гитхабе. А вот создания этого принтера и творят жизнь во всех ее проявлениях.
Люди вообще и учёные в частности пытаются объяснить происходящие на базе доступных им «твёрдых» понятий. Поскольку ИТ - дело рукотворное, понятия этой области относительно «тверды» (не то что непонятная серая материя). Вот и делается попытка через аналогии объяснить плохо понимаемые явления.
Такие статьи на Хабре появляются снова и снова. И почему-то никто из авторов не пытается ответить на самый главный и самый интересный вопрос: Если ДНК - это программа, то где находится её интерпретатор и операционная система? Как происходит это чудо, что одни клетки «строящегося» в утробе матери ребёнка «знают» как им соединиться в глаз а другие клетки в свою очередь «знают» что им соединяться в мизинец? Как координируется этот сложнейший строительный процесс? Как осуществляется логистика?
Неужели никого кроме меня это не интересует?
Если ДНК - это программа, то где находится её интерпретатор и операционная система?
Да потому что нет никаких программ, вот и интерпретаторов нет, чушь все это.
Если опять ударяться в аналогии, то ДНК работает как простейшая елочная гирлянда - включаешь, и она мигает с определенной частотой, задаваемой каким-нибудь кондером, даже чипов никаких нет. Это множество спонтанно плавающих в воде систем "ключ-замок", только очень сложных. Но все это все равно спонтанные процессы, регулируемые концентрацией веществ, либо наличием их в нужном месте в нужное время (например в синаптической щели или возле рецептора).
Как происходит это чудо, что одни клетки «строящегося» в утробе матери ребёнка «знают» как им соединиться в глаз а другие клетки в свою очередь «знают» что им соединяться в мизинец? Как координируется этот сложнейший строительный процесс?
Это вам к биологам развития и эмбриологам, но вкратце - вся суть в клеточных контактах и сигнальных веществах, опять же. Какая-то из клеток выделяет вещества, которые заставляют соседние клетки дифференцироваться, поделиться определенное число раз, образовать нервную трубку, эпителии и так далее. Для общего представления можете поверхностно почитать тут, не заморачиваясь по-первости сложными терминами (ну или наоборот походить по всем ссылкам).
Как-то всё не сходится на уровне грубой инженерной прикидки. Если мы продолжаем аналогию, предложенную в стате «ДНК - программа на ассемблере». Тогда, если я правильно понимаю, тестовое представление ДНК займёт не более 20 страниц А4 текста. Учитывая , что строчки ассемблера короткие, это около 10 тыс. строк ассемблера.
Мягко говоря сомнительно, что такой программой можно закодировать процесс построения человека (или отдельные правила выделения веществ, которые заставляют клетки дифференцироваться, как вы пишете).
Программа может быть короткой, например на некотором DSL. Но тогда интеллект упрятан в интерпретаторе. А где тогда упрятан он?
Вы все продолжаете углубляться в аналогию с программой и уходить от сути.
В молекулярной природе нет двоичности, объявления переменных, циклов с условием - все основано на спонтанно протекающих химических реакциях. Важно просто в нужный момент их запустить, или организовать все так, чтобы к моменту запуска система сработала как надо. Нет никакого интерпретатора. Есть что-то вроде этого:
Тут не закодировано гибкости спичек, скорости движения, координат. Все, что нужно - предварительно их расставить в таком порядке, а дальше полагаться на самопроизвольные процессы и законы физики. Так получается и спичечная звезда, и морская (только в миллиард раз более сложным путем). В этом и огромное чудо жизни и процесса эволюции - поступательное развитие до столь сложных систем.
Честно говоря, зная это, я не удивляюсь парадоксу Ферми. Жизнь может быть уникальным для нашего уголка космоса явлением вселенского масштаба.
Моя логика такова:
Если аналогия «ДНК это программа» работает в биологии, значит должен быть «интерпретатор ДНК».
«Интерпретатор ДНК» и необходимая для него ОС не найдены. Значит их нет.
Если их нет, то и вся аналогия «ДНК это программа» не работает. Другими словами, не стоит пытаться на её основе объяснять биологические процессы.
Мне вспомнились попытки Аристотеля объяснить причины рождения в семьях мальчиков или девочек. Стоит напомнить, что тогдашние греки, включая Аристотеля, не знали ни химии, ни физики, ни даже арифметики толком. Самый сложный технологический процесс, который Аристотель знал (тут я немного утрирую) был - варка супа. Этот был предел тогдашних технологических, проверенных или «твердых», как я сформулировал в предудушем комментарии, знаний. На основе этих знаний Аристотель пытался построить теорию, объясняющую, почему иногда рождаются мальчики, а иногда - девочки. По этой теории дети появляются от смешения жидкостей, выдделяемых при половом акте мужчиной и женщиной. И чья жидкость горячее, тот и победит.
Вы уже догадались, какая рекомендация следовала мужчинам, если они хотели бы иметь потомком мальчика?
А потом горизонт знаний расширялся. Люди научились делать зубчатые передачи и стали искать в мозгу и организме шестерёнки. Потом пришла очередь химии. Стали искать резервуары и трубопроводы с химическими элементами. Потом электротехники. Стали искать в организме провода. Теперь граница «твердых» знаний включает ИТ и начинает формироваться в ИИ. И современные учёные именно в этих терминах, в аналогиях с этими понятными областями пытаются понять пока непонятное.
Но мне кажется, это так же безперспективно, как и попытки Аристотеля. Человечеству, я думаю, не хватает фундаментально знаний, которые мы только отдалённо можем себе представить. Настоько же отдалённо, насколько учение Аристотеля о четырех элементах удалено от таблицы Менделеева.
Механизм случайных внутриклеточных реакций не в состоянии объяснить зарождение и развитие сверхсложных систем типа человеческий организм. Для построения сложных систем нужна информация. Либо план (это вряд ли), либо набор правил строительства, исполнение которых автоматически приводит к созданию организма. И то и другое - это колоссальное количество информации. Где оно спрятано? В другом измерении? Или на каком-то нано-уровне? Остаётся только гадать.
Ну вывод - перестаньте говорить об аналогии ДНК и программ!
Как происходит это чудо, что одни клетки «строящегося» в утробе матери ребёнка «знают» как им соединиться в глаз а другие клетки в свою очередь «знают» что им соединяться в мизинец? Как координируется этот сложнейший строительный процесс? Как осуществляется логистика?
Неужели никого кроме меня это не интересует?
Всмысле кроме вас это не интересует? Вас явно это не интересует, т.к. иначе вы бы знали, что есть такое научное направиление как developmental biology. И многие ученые в нем работают. И да координация развития это очень сложный многофакторный процесс. В нем полно темных пятен до сих пор, но многие закономерности уже известны. Вы просто не интересовались
Мой немного риторический вопрос относился к писателям и читателям Хабра.
Про аналогию ДНК и программы я читал на Хабре много раз. А вот про интерпретатор - не попадалось. Статьи типа этой тем и замечательны, что доносят до не-профессионалов сведения из соседних с ИТ областей знания.
Процитирую себя. В общем эта цитата отлично подходит к вашему ответу Vsevo10d
Начинается условный Вася и потом с пеной у рта будет доказывать, что он все понимает. Он же программист и разбирается в программах, а ДНК это всего лишь программа.
И не воспринимайте это как занудство или то, что я задаюсь. Просто вот вы прочитали статью и начинаете фантазировать на основе своего очень отстраненного представления о биологии. Это то же самое, что я прочитаю статью-сравнение архитектуры сетей с, к примеру, ростом мицелия гриба, и на основании своих познаний о грибах начну делать выводы или размышления.
И объяснять как на самом деле обстоят дела очень долго (да и нужно оно мне?), так как требует специальных знаний и понимания концепций. Тех самых пресловутых базовых знаний это понимание требует
Я попытался свою точку зрения сформулировать точне в комментарии выше: https://habr.com/ru/post/681260/#comment_24612792
А от собственных раковых клеток иммунитет вряд ли поможет
Соглашусь с большинством, что вы написали, но иммунитет также атакует и раковые клетки. Скажу даже больше, без иммунитета частота развития раковых паталогий была бы намного выше, т.к. иммунитет вычищает раковые клетки порой в их зарождении. И определяются раковые клетки также по поверхностным белкам. Однако раковые клетки под давлением естественного отбора также маскируются от иммунитета или меняют свою окружающую среду, чтобы иммуенные клетки не могли до них добраться
Ну да, я уже за скобки беру нормальную повседневную работу иммунитета.
Однако раковые клетки под давлением естественного отбора также маскируются от иммунитета или меняют свою окружающую среду
Вот против таких формулировок я и возражаю. Они не обладают своей волей, просто остаются в живых те, которые наиболее приспособлены к давлению отбора. Если вы один раз бегло пропылесосите ковер, останутся волосы и мелкие репейники, которые вцепились в ворс, и камешки, слишком тяжелые, чтобы всосаться. Вот так это работает, пассивно, спонтанно.
Нет. Мои формулировки как раз правильные. Под воздействием внешней среды (цитокины, кислотность, жесткость внеклеточного матрикса и прочее и прочее), а также под воздействием различных веществ (химиотерапевтических лекарств, к примеру) или других клеток они сами адаптируют свой метаболизм и , а также активно меняют свой протезом. Также, они активно рекрутируют другие клетки для своих целей (иммунные или клетки стромы). Поверьте, я знаю о чём говорю
Ок, об этом я частично тоже в курсе - влияние stiffness матрикса на дифференцировку, опухолевый ангиогенез, чтобы ей было чем питаться. Я просто к тому, что все это приспособительные механизмы, для обывателя важно подчеркнуть, что они скорее спонтанные - в смысле "ответные", а не мотивированные и тем более запрограммированные. Они активные, но активно-адаптационные, как вы и сказали. Изначально речь в треде шла о неверных аналогиях, онкологию не следует рассматривать как компьютерный вирус, скорее - как лишенную естественных механизмов торможения самоорганизующуюся систему, нарушающую рамки нормальной морфологии.
Взлом и обфускация ДНК. Guest Post