Биологический квайн: программа из 75 букв ДНК, которая копирует сама себя

[ARad]

Пока это обычная стек машина, связи с ДНК или рибосомой не наблюдаю.

[Qulisun]

Спасибо!

Формально, да, это стек-машина с 4 буквенным алфавитом. Я намеренно не пихал в первую часть всю биологию — иначе пост бы вышел на много текста. Но связь с ДНК все же есть: 

• алфавит из 4 букв и триплетный кодон не выдуманы, они физически зафиксированы в реальной ДНК (A/T две водородные связи, G/C три)

• START/STOP — реальные биологические кодоны. READAT как физическое сканирование матрицы рибосомой.

• квайн моделирует ту самую задачу, которую решает живая клетка, т.е. самокопирование.

В следующей статье, я постараюсь уже углубиться в апоптоз, теломеры, метаболизм, паракринность, эволюцию в популяции и другое, там связь будет точно видна :)

[Akina]

квайн моделирует ту самую задачу, которую решает живая клетка, т.е. самокопирование.

Вот уж тут точно аналогии нет. Вообще. Это не "напишите программу, которая сама себя распечатает", где в принципе упущено существование интерпретатора. В живой клетке проблему создания копии генетического материала решает совершенно иная система - та, которая воссоздаёт вторую цепь ДНК по имеющейся одиночной, и, как финальный эффект, дублирует хромосомы. То есть в геноме есть информация о создании комплекса, выполняющего эту функцию, но комплекс (почти) универсален, и после создания ему формально пофиг, что именно копировать, лишь бы это была одиночная цепь ДНК (конечно, с определёнными особенностями - должно быть то, что будет опознано как место для "схватить и начать обрабатывать").

А рибосомы синтезируют не ДНК, несущую генетическую информацию, а белки. Но в том числе и белки, необходимые как для формирования вышеупомянутого комплекса, так и для создания иных веществ (небелковой природы), необходимых для/в процессе этого формирования и/или последующей его работы.

Т.е. в вашей модели один ген должен воссоздавать вашу стек-машину, второй - набор опкодов и действий по ним, третий - обеспечивать сборку их в один рабочий комплекс, и т.п.

[Qulisun]

Еще раз, посмотрел алгоритм и написанное... В целом, согласен. Мой квайн моделирует не клеточную репликацию, а минимальный самовоспроизводящийся объект. В реальной клетке это работает иначе.

Я объединил всё в одной программе, чтобы за один пост показать концепт, что "программа знает, как себя копировать". В тексте это надо было оговорить.

Спасибо за критику. Я сейчас менять статью не буду, т.к. это съедает безумное количество времени, но в следующей учту :)

[Akina]

Мой квайн моделирует не клеточную репликацию, а минимальный самовоспроизводящийся объект.

Да в том-то и дело, что нет. Не является ваш объект самовоспроизводящимся. Я ж не зря начал с того, что для работы системы необходимо существование интерпретатора. Ваш объект воспроизводит себя только при условии, что уже существует и стек-машина (причём работающая), и соответствующая коду объекта таблица интерпретации кодон-действие, да и сам объект кто-то должен разместить в правильном месте и нажать кнопку начала работы машины.. И вот это всё совершенно не тянет на истинное самовоспроизводство.

Это как роботы, собирающие роботов - да, система работает, но только пока на складе имеются необходимые для сборки запчасти. А дальше возникают проблемы - добывать или создавать необходимые запчасти роботы не умеют, система встала. И если ей не подкинут материалов извне - то навсегда.

[atues]

Это как роботы, собирающие роботов - да, система работает, но только пока на складе имеются необходимые для сборки запчасти. А дальше возникают проблемы - добывать или создавать необходимые запчасти роботы не умеют, система встала. И если ей не подкинут материалов извне - то навсегда.

Или, как вариант, использовать на запчасти уже изготовленные ранее такие же точно работы, чей ресурс подходит к концу. Какое-то время система будет имитировать самовоспроизведение. Но, понятно, это процесс затухающий (ресурсы все равно исчерпаются) и самовоспроизведение тут липовое.

Машина должна нести в себе инструкции по самосборке и может (хотя и не обязана) запустить процесс при наличии 1).достаточного материала для переработки, 2).энергии и 3).чего-то, что послужит затравкой

[ARad]

Проблема не в этом. Вы придумали ассемблер для очередной стек машины и все. Связи с реальными ДНК, РНК никакой нет, несмотря на то что значения пары битов вы назвали как A/T, G/C (вместо 0-3), а три таких пары используете для кодирования команды стек машины. Обычная 4-ричная система счисления, где 3 таких числа кодируют команду или данные.

[ovodilen]

Рибозим-полимераза Филиппа Холлигера QT45, которая умеет копировать саму себя имеет 45 нуклеотид

5’-GGCAGGGCAGCGCAGUCGGACAUUGAUAACGGAAUCG-3’

[Akina]

Ну умеет... только с выходом в полпроцента - и это в считай тепличных условиях. Так что это не более чем курьёз.