Гипотеза расшифровки содержания старт-кодонов безъядерных и ядерных клеток

Нуклеотид — это химическое соединение, в состав которого входит азотосодержащее основание, сахар (пентоза) и фосфатная группа. «Алфавит» генетического кода состоит из четырех нуклеотидов. Свое название нуклеотиды получили от азотосодержащих оснований. В молекуле РНК ими являются (U) урацил, © цитозин, (А) аденин, (G) гуанин. В молекуле ДНК урацил заменен похожим нуклеотидом, содержащим азотосодержащее основание (Т) тимин [110, с. 50]. Форма молекул азотосодержащего основания и сахара (пснтозы) в нуклеотиде указывает на то, что эти молекулы кодируют собой условия циклических реакций направленного преобразования материи. Атомы водорода, углерода, азота и кислорода, на основе которых формируются циклические молекулы азотосодержащих оснований и сахаров, в свое время сами активно участвовали в циклических процессах формирования ядер гелия из протонов в центрах звезд, в ходе циклического «углеродного цикла» [ 111, с. 62]. Поэтому они «генетически» пригодны для использования их в молекулах, кодирующих циклические процессы преобразования планетарной материи.

С позиции системно-трансдисциплинарного подхода смысл каждого нуклеотида как единицы (буквы) генетического кода состоит в кодировании условий предельно простой циклической реакции, которую можно осуществить с планетарной материей, обладающей исходной потенцией (способностью быть преобразованной). Поэтому в каждом нуклеотиде азотосодержащее основание кодирует информацию количественного вида, а молекула сахара (пентоза) — информацию качественного вида (см. рис. П.9). Под информацией количественного вида в данном случае подразумевается кодирование потенции исходного вещества и интенсивности его преобразования. Под информацией качественного вида подразумевается кодирование каталитического характера и последовательности преобразования потенции исходного вещества. Одна, две или три молекулы остатка фосфорной кислоты, дополняющие связку первых двух молекул, представляют собой буквально единицы энергии, необходимые для прочтения закодированной полной информации. Такое понимание смысла нуклеотидов позволяет предположить, что наличие четырех «букв» (нуклеотидов) генетического кода свидетельствует о четырех видах вещества планетарной материи, которые должны быть целенаправленно преобразованы в ходе абиогенных и биогенных процессов, в том числе, участниками социального функционального ансамбля.

Формированию четырех видов вещества планетарной материи способствовал первый перегрев верхнего слоя мантии планеты, вызванный интенсивным гравитационным взаимодействием ранней Земли с близко расположенной Луной [112, с. 93]. Перегрев привел к частичной дифференциации первичной планетарной материи и извержению на поверхность планеты вещества двух фракций. К первой фракции относятся два вида вещества: лавовая порода, а также осадочная порода, которая является результатом физического и химического выветривания лавовой породы. Ко второй фракции также относятся два вида вещества (продукты дегазации вещества лавовых пород): газы, первичная (ювенильная) вода, а также вещество, которое формируется с их участием. Как показала геологическая история Земли, именно эти виды изверженного вещества преобразуются в ходе абиогенных и биогенных процессов. Поэтому буквы генетического кода должны кодировать условия преобразования именно этих четырех видов изверженного вещества.

Необходимость кодирования условий преобразования веществ первой фракции предопределило появление первой нары азотсодержащих оснований (пиримидинов), имеющих подобное строение — урацила (U) и цитозина ©. В свою очередь, необходимость кодирования условий преобразования веществ второй фракции предопределило появление второй пары азотосодержащих оснований (пуринов), которые также имеют явное сходство — аденина (А) и гуанина (G).

Единицей генетического кода в молекуле ДНК и РНК является тройка нуклеотидов, которая называется кодоном. Определенный кодон кодирует определенную аминокислоту в молекуле белка. Среди кодонов есть особые кодоны. Кодоны, кодирующие аминокислоту, с которой начинается образование цепи белка в процессе ее трансляции (считывания) с молекулы ДНК, называются старт-кодонами. У прокариот (безъядерных клеток) выявлены четыре старт-кодона. Это: UUG, CUG, AUU, GUG. У эукариот (ядерных клеток) выявлен один старт-кодон — AUG [110, с. 69].

С позиции системно-трансдисциплинарного подхода старт-кодоны обозначают собой условия, формирующие устойчивую молекулярную организацию. Это утверждение можно подтвердить с помощью системно-трансдисциплинарной параметрической таблицы нуклеотидов нуклеиновых кислот (см. рис. П.9). С учетом последовательности появления и преобразования потенции планетарного вещества, которую они обозначают, нуклеотиды получили соответствующий признак информации. Затем была проведена расшифровка логической последовательности, которая проявляется благодаря этим признакам информации.

Первые «буквы» старт-кодонов прокариотических (безъядерных) клеток U, С, A, G кодируют логическую последовательность смены условий направленного преобразования планетарной материи, соответствующую единому порядку преобразования полной информации в порядке расположения ее четырех видов (кол.-кол. => кол.-кач. => кач.-кол. => кач.-кач.).

Вторая «буква» у старт-кодонов прокариотических клеток — U. Она кодирует собой условия сохранения потенции внутриклеточного вещества, способного поддерживать направленный процесс внутриклеточного преобразования планетарной материи.

Третья «буква» у старт-кодонов прокариотических клеток — G. Эта «буква» кодирует собой условия сохранения процесса направленного внутриклеточного преобразования планетарной материи (метаболизм).

В соответствие с этой логикой старт-кодоны прокариот должны были пополниться старт-кодоном AUG. Но вместо него был сформирован старт-кодон AUU. Подмена последней «буквы» с G на U в старт-кодоне свидетельствует о кардинальной смене условий обитания прокариот и, как следствие, смены метаболизма. Такая смена среды обитания произошла вследствие увеличения массы воды на планете. Именно тогда в океанической коре впервые возник главный и постоянно обновляемый резервуар связанной воды — серпентииитовый (водонасыщенный) слой океанской коры. Вода получила возможность массово выносить вещество этого слоя в океаны. Активно вступая в химические реакции, это вещество способствовало поглощению углекислого газа и связыванию его в карбонатных породах. Этим следует объяснить сравнительно быстрое удаление из атмосферы углекислого газа и падение общего атмосферного давления, температуры воздуха и воды, которое привело к изменению климата, резкому похолоданию и возникновению первого в истории Земли продолжительного ледникового периода [112, с. 257].

Метаболизм термофильных (нуждающихся в высокой температуре окружающей среды) прокариот, который тесно связан с тепловым балансом планеты, вынужден был пополниться новыми механизмами, обеспечивающими их достаточной энергией. Эти механизмы воспроизвели в себе фотосинтезирующие бактерии и железобактерии, потребляющие кислород. И лишь окончание ледникового периода и обретение океаном современных значений солености и химического состава позволило прокариотам завершить логическую последовательность направленного преобразования планетарной материи старт-кодоном GUG.

Клетки, которые восстановили недостающий сегмент логической последовательности направленного преобразования планетарной материи — старт-кодон AUG, получили название эукариоты (ядерные клетки). Во многом благодаря появлению этого старт-кодона у ядерных клеток появились многоклеточные организмы, использующие механизм формирования и передачи наследственных признаков, возникло видовое многообразие микроорганизмов, растений, животных.

Так как планетарная организующая составляющая ограничилась только пятью старт-кодонами, то можно предположить, что именно эти старткодоны способны сыграть роль универсальных кодов не только устойчивой организации одноклеточных и многоклеточных организмов, но и их сообществ, в том числе человеческого общества, государства и семьи [113, с. 68].