Ученые обнаружили «геометрический код», который помогает ДНК вычислять и запоминать

Ученые из Северо-Западного университета (США) обнаружили в ДНК скрытый «геометрический код», который можно назвать вторым языком жизни. В отличие от привычного генетического текста, составленного из букв A, C, T и G, этот язык не записан химическими соединениями, а зашифрован в трехмерной форме молекулы.

«Вместо того чтобы жить по жестким инструкциям генетических последовательностей, мы существуем благодаря вычислительным системам, которые развивались миллионы лет», — объясняет биомедицинский инженер Вадим Бэкман.

Он сравнивает это открытие с нахождением чертежа, который превращает геном в живой микропроцессор.

Геометрия ДНК и узлы памяти

Как геометрия ускоряет эволюцию

Открытие может объяснить, почему сложные организмы развивались столь быстро. Сложные органы и ткани, включая мозг, кожу и органы чувств, могли формироваться не благодаря появлению новых генов, а через изменение способов использования уже существующих.

«Если присмотреться, правила искусственного интеллекта удивительно похожи на вычислительные принципы, встроенные в геометрию ДНК», — отмечает Бэкман.

Исследователи предполагают, что такой подход к хранению информации сделал жизнь гибкой и адаптивной. Геном способен «обрабатывать данные», прогнозировать потребности клеток и корректировать их работу в реальном времени, что помогает организму быстрее адаптироваться к изменениям среды.

Влияние на здоровье человека

Со временем точность «геометрического языка» снижается, что может приводить к различным заболеваниям.

«Геометрический код позволяет клеткам строить сложные ткани, но с возрастом этот язык теряет свою верность», — говорит Луай Альмассальха.

Это объясняет, почему в пожилом возрасте чаще развиваются рак, нейродегенеративные болезни и другие состояния, связанные с нарушением регуляции генов.

Понимание геометрического кода открывает новые возможности для медицины. Ученые надеются, что в будущем можно будет восстанавливать клеточную память или переписывать ее, корректируя работу генов и предотвращая болезни.

«Следующий шаг — изучение инженерных принципов геометрического кода, чтобы мы могли создавать новые структуры или восстанавливать нерегулируемую клеточную память», — добавляет Бэкман.

Наука и будущее

Это исследование меняет представление о геноме. Если раньше ДНК рассматривалась лишь как последовательность химических букв, теперь становится ясно, что ее трехмерная структура несет вычислительную функцию. Геометрия молекулы помогает клеткам хранить информацию, «вычислять» и адаптироваться, а также объясняет, почему жизнь на Земле стала такой сложной за сравнительно короткое время. Ученые надеются, что понимание этого скрытого кода приведет к прорывам в биоинженерии, регенеративной медицине и разработке новых биотехнологий.

Источник: dzen.ru

Комментарии: