В.А. Коноваленко
РНК-память
Sapienti sat – мудрому
достаточно
По
данным на 2024 год, количество нейронов в мозгу человека составляет 85
миллиардов. Много ли это? Ясно, что, исходя из того объёма информации,
который хранит мозг человека, считать нейрон ячейкой памяти нельзя: по
меньшей мере, нейрон можно уподобить отдельному серверу обширной сети –
одной из многих функциональных единиц мозга. То есть реально запись идёт
на структурные элементы нейронов, причём в значительных объёмах. О каких
именно их структурах может идти речь? Исследователи из Китайского Университета
в Гонконге, успешно продемонстрировали, как можно сохранить зашифрованную
информацию в бактериях. Колония бактерий E.coli была задействована в эксперименте,
в ходе которого удалось сохранить около 8 килобайт информации в восемнадцати
клетках бактерий. Так как в одном грамме биологического материала содержится
10 млн клеток, то можно подсчитать, что в одном грамме можно сохранить
до 90 ГБ информации. В дальнейшем удалось втиснуть более 931 322 ГБ данных
в 1 грамм бактерий (в частности, штамма DH5-альфа E.coli, выбранного из-за
размера выделенной плазмидной ДНК), создав параллельную бактериальную систему
хранения данных.
Нетрудно идентифицировать ДНК как четверичную систему счисления, где, к
примеру, основание ДНК аденин (А) представляет число «0», тимин (Т) – «1»,
цитозин (Ц) – «2», а гуанин (Г) – «3», кодируя 256 символов в системе счисления
с основанием 4. Эти «буквы» используются и в естественной ДНК для записи
всей «конструкции» живого организма. В одну молекулу может входить 100
000 000 и более нуклеотидов. Другая нуклеиновая кислота – РНК – содержит
те же самые азотистые основания 3-х нуклеотидов, что и в ДНК (аденин, гуанин,
цитозин), а 4-е – урацил – вместо тимина. Кислоты отличаются по строению
углевода: ДНК включают моносахарид дезоксирибозу вместо рибозы в РНК; ДНК
существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул,
а молекулы РНК в среднем гораздо короче и преимущественно одноцепочечные.
ДНК сосредоточена в хромосомах ядра, а большую часть цитоплазмы (до 80
– 90%) составляет рибосомальная РНК (р-РНК), содержащаяся в рибосомах.
Молекулы р-РНК невелики и состоят из 3 – 5 тыс. нуклеотидов. Транспортные
РНК (т-РНК) включают 76 – 85 нуклеотидов. Молекулы информационной РНК (и-РНК)
могут состоять из 300 – 30000 нуклеотидов, что допускает реальное использование
её в нейронах в качестве носителя долговременной памяти.
В пользу такой гипотезы говорит то, что крупные нейроны содержат очень
много РНК, причём отмечено, что количество РНК в нейронах быстро и значительно
изменяется в зависимости от функционального состояния нервной системы.
При этом чётко выявляется определённая закономерность: возбуждение нейрона
сопровождается усиленным синтезом РНК. Синтез РНК в клетке производит РНК-полимераза
по матрице, которой может быть как ДНК, так и другая молекула РНК. РНК-зависимый
синтез РНК происходит в процессе РНК-интерференции – механизма формирования
и передачи специфического функционального состояния клетки. Возможно, такой
синтез и выполняет запись информации на молекулярном уровне.
Если это так, то возникает вопрос о механизме обратного процесса, механизме
«воспоминания». В статье «Электромагнитный эквивалент раздражителя» д.б.н.
Листова М.В. и д.ф.-м.н. Мамыкина А.И., (Демиург № 2 2024 г.) высказана
идея о том, что липопротеиновая полупроницаемая мембрана за счёт адаптированной
белковой мозаики протеиновых участков клеточной мембраны способна при взаимодействии
с потоком отрицательно заряженных частиц радикалов генерировать электромагнитные
сигналы, эквиваленты раздражителей. «Фабрики белков» – рибосомы – по предоставляемым
и-РНК «чертежам» собирают структурные белки, гормоны, ферменты и прочие
«белковые изделия». Примечательна унификация процессов: «оборудование»
– рибосомы – одно и то же, «инструменты» – т-РНК – одни и те же, меняются
«чертежи» в и-РНК и «изделия». Представляется допустимым, что рибосомы
могут, читая соответствующую и-РНК, собирать по тем же «технологиям» и
белковую мозаику, генерирующую эквиваленты раздражителей. В итоге мы получаем
механизм, который реализует воспроизведение записанной в и-РНК информации
в виде сигналов, эквивалентных былым внешним сигналам, то есть «вспоминает»
прошлое реальное событие.
Определённым подтверждением этой гипотезы могут служить «безусловные рефлексы»,
введённые с лёгкой руки И.П. Павлова в научный обиход. Эти рефлексы жизненно
важны, присущи всему живому и защищают организм от неблагоприятных воздействий
среды. По определению «безусловные рефлексы – это стабильные, врождённые
ответные действия организма на определённые воздействия извне. Они не требуют
предварительного обучения» (подробнее см. ВМ № 2 2024). Например, умение
новорождённого телёнка не только сохранять равновесие, но и практически
сразу после рождения бежать за матерью. Можно, конечно, допустить, что
необходимая информация была передана в мозг телёнка через плаценту, но
вот вам «информация к размышлению»: свежевылезший из яйца цыплёнок уже
умеет стоять, бегать, клевать... Как заложить эту информацию в связи нейронов
мозга, которого ещё не было до насиживания, тем более через скорлупу, да
ещё и без материального носителя!?!...
Зародышевой диск в яйце представляет собой плоскую дископодобную структуру,
которая образуется в результате оплодотворения яйца. Он состоит из трёх
слоев клеток – наружного эпибласта, среднего мезобласта и внутреннего гипобласта.
Эти слои клеток будут дальше дифференцироваться и образовывать все органы
и ткани будущего организма, в том числе и мозг. Зачатки мозга появляются
только на третий день насиживания. То есть «записывать» безусловные рефлексы
ранее было просто некуда.
С другой стороны в генетическом аппарате не обнаружены гены, отвечающие
за безусловные рефлексы, несмотря на их наличие у всех живых организмов
от амёбы до человека. Если принять изложенную ранее гипотезу, вполне достаточно
иметь в цитоплазме яйцеклетки молекулу РНК с записью программы соответствующего
рефлекса, которая и будет размножена и передана всем клеткам будущего организма.
Появившиеся в своё время нейроны мозга также будут этой программой снабжены
и смогут использовать её при необходимости.
В
оглавление