Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале BioSystems (ред. - Пресс-служба РНФ).
«Рассмотрение семиотических отношений и операций в генетическом кодировании позволяет пересмотреть принятое понимание знака как чего-то постоянного, непременно связанного с определенным объектом. Предложенная концепция дает возможность более широко представить производство знаков - семиозис - как неотъемлемое свойство многих систем, управляющих информационными процессами», - пояснил профессор Балтийского федерального университета (Калининград) Сурен Золян, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Исследователи пришли к такому выводу в рамках проекта, нацеленного на использование междисциплинарных подходов в биологических исследованиях, связанных с эволюцией и с передачей информации в природных системах. Интерес к этой проблеме обусловлен тем, что несколько лет назад профессор Золян обратил внимание на то, что генетический код похож на язык с собственным алфавитом, грамматикой и лексикой.
Это побудило его изучить принципы устройства отдельных генов и всей ДНК в целом с точки зрения семиотики - науки о коммуникативных системах и знаках, используемых в процессе общения. Благодаря этому ему удалось сформулировать модель, которая описывает то, как нуклеиновые кислоты, «стройблоки» ДНК и РНК, а также кодируемые ими белки превращаются в осмысленную инструкцию для построения и функционирования живого организма.
Опираясь на эту идею, российские исследователи недавно изучили процесс возникновения знаков и их смысла при считывании генетической информации. Они проанализировали процессы удвоения ДНК, считывания молекул РНК с ДНК и синтеза белка по инструкции, записанной на РНК, и при этом они рассматривали эти процессы не как простой набор биохимических реакций, а как последовательность семиотических актов - процессов создания, передачи и преобразования знаков и смыслов.
В рамках этого анализа ученые пришли к выводу, что «тройки» нуклеотидов в ДНК, кодирующие одиночные аминокислоты, приобретают смысл лишь после того, как они пройдут через целый каскад биохимических преобразований, в которых очень важную роль играют молекулы транспортной РНК. Понимание этого, как надеются ученые, поможет более полно понимать и изучать механизмы эволюции появления и развития генетического кода.
