Появление первой полезной информации в генетическом коде

[Питер]

Давайте    опять с  определений.
1. Что вы  понимаете  под  словами "генетический  код" ?
2. Что вы  понимаете  под  словами "полезная  информация" ?

Например, у  нас   есть     некий       полимер  из  рибонуклеотидов.   Который     обладает    ферментативной  активностью  -   стимулирует  образование   связей  между  рибонуклеотидами и   тем  самым   может         увеличивать    свою  длину.    Это  уже    некий   код  или  не  код ?

[Limfil]

я надеюсь, что вы не будете умалять значения количества мутаций, если вдруг выясниться, что время осуществления необходимого количества мутаций вдруг превысит "положенный" миллион-миллиард лет.

такие вычисления нетрудно сделать. и важно конечно не отдельно мутаций удвоения или лишних нуклеотидов, а мутаций вообще. хотя дупликации может быть и доминирующий тип...

плохое объяснение. оно уже предполагает наличие развитого механизма, позволяющего определить "сродство" "какого-то участка" "к некому белку".

нет. белок имеет сродство к нуклеиновой кислоте по свой физической природе - потому что первый из аминокислот, а второй - нуклеотидов. в любой их последовательности.

ну да. так и в представлениях верующих господь бог это тоже НЕЧТО. и уж наверняка этому НЕЧТО под силу "путём саморепликации противостоять разложению, задающимуся Вторым Началом". да и большой адронный коллайдер это тоже нечто, представляющее собой просто большую трубу с датчиками, и ничего более. (ирония)

что вам дался коллайдер и Бог? высказывайтесь по теме - вам говорят по теме, ну если вы не знаете что такое химическое сродство - от этого оно отношения к теме не теряет. а вот коллайдер точно не имеет никакого. ирония там или нет.

я обращаю ваше внимание на то, что в этой теме мы говорим не просто об использовании "вполне конкретных функций", а скорее о механизме возникновения этих самых "вполне конкретных функций".

а я обращаю ваше внимание, что фнункции эти - химические. а обсуждение появления свойств атомов - это уже явно к теме не имеет отношения. если вы не в курсе того, что такое гидрофобия и т. д. то ознакомтесь прежде чем объявлять о том, что вы хотите услышать о происхождении функций.

P. S. на этом форуме креацинизм очень преследуется. ваша ведь цель это заявить, что мне никто ничего объяснить не может, жизнь как возникла не понятно - и для этого сами биологи привлекают высшие силы (которые существуют только в вашем воображении), откуда берутся гены - никто не считал, значит и эволюции никакой нет? нет? если нет, скажите. и что вы понимаете под "кодом" - присоединяюсь к вопросу Питера

[iSceptic]

Давайте    опять с  определений.
1. Что вы  понимаете  под  словами "генетический  код" ?
2. Что вы  понимаете  под  словами "полезная  информация" ?

Например, у  нас   есть     некий       полимер  из  рибонуклеотидов.   Который     обладает    ферментативной  активностью  -   стимулирует  образование   связей  между  рибонуклеотидами и   тем  самым   может         увеличивать    свою  длину.    Это  уже    некий   код  или  не  код ?

для меня генетический код - это прежде всего некая устойчивая система представления информации, позволяющая передавать информацию о свойствах и структуре организма от предка к потомку.
на мой взгляд термин "полезная  информация" это что-то вроде "масло масляное": информация по определению своему уже является для кого-то/чего-то полезной. хотя если в качестве информации понимать просто некоторую последовательность некоторых элементов, потенциально могущих исполнять роль значимых символов, то можно дать такое определение: полезная информация - это такая информация, которая позволяет при помощи некоторого соответствующего механизма считывания и интерпретации совершать некоторые полезные действия.
а что касается некоего полимера из рибонуклеотидов. в заданных вами несколько нечетко определенных условиях непросто сказать несет ли данный полимер код или нет. скорее всего речь идет о некотором случайно образовавшемся полимере. в этом случае вероятнее всего он составлен из случайной последовательности рибонуклеотидов. говорить о существовании кода в этом полимере можно будет тогда, когда будет обеспечена необходимая "инфраструктура", а именно соответствующий молекулярный механизм, позволяющий устойчивым образом считывать и интерпретировать получившуюся последовательность рибонуклеотидов. если такой "инфраструктуры" не существует (или даже потенциально не может существовать), то мы не сможем однозначно определить содержит ли такая последовательность какую-то информацию или нет.

[iSceptic]

нет. белок имеет сродство к нуклеиновой кислоте по свой физической природе - потому что первый из аминокислот, а второй - нуклеотидов. в любой их последовательности.

в любом случае толку от такого сродства мало. нужно ведь чтобы "подобравшийся" (что само по себе очень маловероятно) случайно синтезировавшийся белок был еще и полезным для "протоклетки". да еще нужен и механизм, который позволит задействовать такой белок полезным для "народа" способом. хотя конечно и сам такой механизм задействования носит белковый характер.  ну и стоит упомянуть еще о необходимости в развитом молекулярном генетическом механизме некоторой молекулярной "машинки" рибосомы, позволяющей на основе последовательности нуклеотидов собрать соответствующий "родственный" белок. ну а в добавок к рибосоме еще нужно объяснить как появилось первое ядрышко, как информация о сборке ядрышка оказалась записанной в геноме клетки и проч. и проч.

что вам дался коллайдер и Бог? высказывайтесь по теме - вам говорят по теме, ну если вы не знаете что такое химическое сродство - от этого оно отношения к теме не теряет. а вот коллайдер точно не имеет никакого. ирония там или нет.

это я к тому, что в своих представлениях о "жизни" вы недалеко ушли от религиозного менталитета: налицо квазирелигиозная вера в ЖИЗНЬ и в ПРИРОДУ, разве только без икон, церквей, молитв и песнопений.

а я обращаю ваше внимание, что фнункции эти - химические. а обсуждение появления свойств атомов - это уже явно к теме не имеет отношения. если вы не в курсе того, что такое гидрофобия и т. д. то ознакомтесь прежде чем объявлять о том, что вы хотите услышать о происхождении функций.

мне ничего не остается как обратить ваше внимание на то, что попытки объяснить появление всех функций молекулярного генетического механизма только с помощью наличия возможности химических реакций подобны попыткам объяснить "самосборку" кирпичного дома из отдельных кирпичей, указывая лишь на то, что каждый кирпич имеет особую форму, позволяющую ему довольно устойчиво укладываться на другой кирпич.

P. S. на этом форуме креацинизм очень преследуется. ваша ведь цель это заявить, что мне никто ничего объяснить не может, жизнь как возникла не понятно - и для этого сами биологи привлекают высшие силы (которые существуют только в вашем воображении), откуда берутся гены - никто не считал, значит и эволюции никакой нет? нет? если нет, скажите. и что вы понимаете под "кодом" - присоединяюсь к вопросу Питера

эволюция есть и это неоспоримый факт. и также является фактом то, что самые сложные проблемы еще не решены: "самосборка" первичного молекулярного генетического механизма (МГМ), на основе работы которого прошел процесс эволюции отдельной клетки; дальнейшее "переориентирование" первичного МГМ к виду, позволяющему организовать существование многоклеточных организмов; дальнейшее усовершенствование МГМ для появления думающих и чувствующих организмов. ну и прочие подобные процессы. таких еще неразгаданных загадок еще предостаточно. ну а что касается креационизма - тут я призываю относиться скептически к противостоянию идей креационизма и самопроизвольного возникновения МГМ и его дальнейшей эволюции: насколько я знаю, у науки нет убедительных ни доводов ни опровержений для обеих гипотез. лично я для себя эту дилемму решил просто: я пока не отрицаю ни одной из этих идей. даже предполагаю, что истина где-то в "золотой" середине: большую часть пути (наверняка более 99.(9)% времени) эволюция находится в "свободном полете", а остальную часть может занимать внешнее вмешательство. и такое внешнее вмешательство, скорее всего, может иметь место как раз в моменты преодоления описанных мною выше сложных проблем.

[AdmiralHood]

указывая лишь на то, что каждый кирпич имеет особую форму, позволяющую ему довольно устойчиво укладываться на другой кирпич.

Хочу в свою очередь обратить ваше внимание, что это очень опрометчиво — судить о процессах, происходящих в микромире или мегамире, используя в качестве аналогии кирпичи, шарики и другие объекты макромира. Любая аналогия хороша только после того, как доказано, что она корректна. Посмотрите любую книжку по численным методам, там утомительно большие главы занимают обсасывания темы о корректности, сходимости, устойчивости математических моделей. Если же делать вид, что этой проблемы не существует, можно придти к выводу, что, например, Луна привязана к Земле невидимой сверхпрочной резинкой.

Между тем самосборка довольно сложных молекул в микромире - обычное явление. Это каждодневно происходит прямо у нас на глазах.

[iSceptic]

указывая лишь на то, что каждый кирпич имеет особую форму, позволяющую ему довольно устойчиво укладываться на другой кирпич.

Хочу в свою очередь обратить ваше внимание, что это очень опрометчиво — судить о процессах, происходящих в микромире или мегамире, используя в качестве аналогии кирпичи, шарики и другие объекты макромира. Любая аналогия хороша только после того, как доказано, что она корректна. Посмотрите любую книжку по численным методам, там утомительно большие главы занимают обсасывания темы о корректности, сходимости, устойчивости математических моделей. Если же делать вид, что этой проблемы не существует, можно придти к выводу, что, например, Луна привязана к Земле невидимой сверхпрочной резинкой.

Между тем самосборка довольно сложных молекул в микромире - обычное явление. Это каждодневно происходит прямо у нас на глазах.

я принимаю вашу критику: она не лишена смысла. но тем не менее хочу заметить, что серьезных фундаментальных исследований, позволяющих определить пределы сложности "самосборки" молекулярных систем для трехмерной (и n-мерной в общем случае) материи еще нет. так что мы еще не знаем могут ли потенциально молекулы "самособраться" до уровни рабочего молекулярного генетического механизма или нет. так что в этом случае пример с домом из кирпичей скорее корректен, чем нет. естественно с некоторыми условностями.
и под конец замечу, что самосборка какого-то полимера из нуклеотидов это просто химическая реакция и вовсе не то же самое, что самосборка рабочего молекулярного генетического механизма, включающего в себя такие компоненты как носитель информации (а значит и устойчивую систему кодирования), считыватель, интерпретатор и исполнитель.

[василий андреевич]

и под конец замечу, что самосборка какого-то полимера из нуклеотидов это просто химическая реакция

Лучше до такой степени не упрощать. "Само"(сборка) лишь подчеркивает, что процесс объясним естественными причинами. В случае сложных органических веществ, всегда имеются вариации или потенциальные возможности сборки молекул в кластер. И значительная часть этих возможностей осуществляется в том или ином пространстве, а вот остаётся, как достояние одного ограниченного, допустим, клеткой пространства, единственное. Какое состояние/достояние будет сохранятся лучше при смене условий, химизм заранее не знает. (Да и Творец бы не знал, когда бы мы захотели его ввести).
  И уж совсем не гоже от химизма перескакивать к информации. Информация - это термин, вводимый человеком, когда он констатирует (разбивает, классифицирует) процесс, выделяя в нем источник, кодировщика, передающую среду, декодировщика и приемник. Не можете указать всех "посредников" без исключения, нечего говорить о информации.

[iSceptic]

  И уж совсем не гоже от химизма перескакивать к информации. Информация - это термин, вводимый человеком, когда он констатирует (разбивает, классифицирует) процесс, выделяя в нем источник, кодировщика, передающую среду, декодировщика и приемник.

напомню, что человек вводит термин "информация" не просто так, лишь бы куда-нибудь воткнуть, а в соответствии с особенностями этого явления. и человек также не просто разбивает и классифицирует, а сообразуясь с особенностями делимой и классифицируемой системы. так что, да, "информация" это всего лишь термин, но за этим абстрактным термином стоят вполне конкретные особенности и свойства, позволившие применить такой термин и обособить его от прочих терминов.

Не можете указать всех "посредников" без исключения, нечего говорить о информации.

ну как же, "посредники" в этой системе четко прослеживаются

[василий андреевич]

ну как же, "посредники" в этой системе четко прослеживаются

Ну так проследите. Возьмите "картинку" молекулы ДНК окруженную внутриклеточной и "заклеточной" средой и укажите, что является источником сигнала, какие структуры кодируют этот сигнал, какие проводят, какие декодируют и, наконец, какие структуры этот сигнал принимают, что бы возбудиться и произвести работу не абы какую, а адекватную полученному сигналу.

[Limfil]

для меня генетический код - это прежде всего некая устойчивая система представления информации, позволяющая передавать информацию о свойствах и структуре организма от предка к потомку.

то есть любая нуклеионовая кислота способная к достройки второй цепи, то есть обладающая свойством компилементации. свойство это вызванно только химическими чертами молекулы и ничем иным.

случайно синтезировавшийся белок был еще и полезным для "протоклетки"

да конечно. и в данном случае это иметь способность связывать хоть как нуклеотиды. если он будет уметь это делать, то для нуклеиновой кислоты, к которой он прилип будет выгодно его не отцеплять, и подтасивать аминокислоты. так куски этой молекулы будут предком тРНК, а белок - предковой полимеразой. также - подчёркиваю, белок не должен обладать какой-то сверх-детерминированной структурой чтобы связывать нуклеотиды, достаточно ему создать некий гель. дальнейшее совершенствование - т. е. усиление сродства будет уже под контролем отбора.

налицо квазирелигиозная вера в ЖИЗНЬ и в ПРИРОДУ, разве только без икон, церквей, молитв и песнопений.

на лицо... на чьё? вы о чём вообще? по вашему - химические свойства молекул - это религиозная вера, таблица Менделеева - икона, а электронные формулы атомов - молитвы? это вы хотите сказать?

мне ничего не остается как обратить ваше внимание на то, что попытки объяснить появление всех функций молекулярного генетического механизма только с помощью наличия возможности химических реакций подобны попыткам объяснить "самосборку" кирпичного дома из отдельных кирпичей, указывая лишь на то, что каждый кирпич имеет особую форму, позволяющую ему довольно устойчиво укладываться на другой кирпич.

как уже сказанно - для каждой аналогии необходимо обоснование. кирпичи да, имеют форму подходящую чтобы лежать один на другом, но это не значит что они обладают сродством друг ко другу - чем обладают нуклеотиды. то есть если положить несколько кирпичей рядом, они не слипнутся сами по себе во что-то, тем более дом или хотя бы его стену. а если бросить нуклеотиды, то при определённых уровнях кислотности, температуры и т. д. они начнут сбиваться в цепочки, а цепочки - липнуть одна к другой. липиды сами по себе образуют плёнки на воде - это уж каждый видел, белки - образуют глобулы из-за амфотерных свойств... можите считать это религией, но это химия вообще-то. и никто не виноват, что вы её игноруете, в обсуждении исходно химической проблемы - возникновении жизни. кирпичи ничего этого не умеют. т. е. аналогия не уместна.

"самосборка" первичного молекулярного генетического механизма (МГМ),

этот материал, как уже сказал - любой полинуклеотид способный быстрее, чем распастья создать своё подобие, способное на то же самое.

а остальную часть может занимать внешнее вмешательство. и такое внешнее вмешательство, скорее всего, может иметь место как раз в моменты преодоления описанных мною выше сложных проблем.

то есть химический свойства мы отвергаем, заменяя их неким мифическим "внешним вмешательством" при этом "уличая" опонентов в некой религеозной вере... ну-ну...

[iSceptic]

случайно синтезировавшийся белок был еще и полезным для "протоклетки"

да конечно. и в данном случае это иметь способность связывать хоть как нуклеотиды. если он будет уметь это делать, то для нуклеиновой кислоты, к которой он прилип будет выгодно его не отцеплять, и подтасивать аминокислоты. так куски этой молекулы будут предком тРНК, а белок - предковой полимеразой. также - подчёркиваю, белок не должен обладать какой-то сверх-детерминированной структурой чтобы связывать нуклеотиды, достаточно ему создать некий гель. дальнейшее совершенствование - т. е. усиление сродства будет уже под контролем отбора.

у вас прям все так быстро просто и шустро. и при этом вы не замечаете, что пользуетесь совершенно ненаучными фразами типа "будет выгодно его не отцеплять". что это значит? то что "прилипший" белок будет улучшать свойства нуклеиновой кислоты оставаться стабильной при подсоединении большего кол-ва нуклеотидов? или может быть то что у нуклеиновой кислоты уже есть некий молекулярный механизм, позволяющий оценить "выгоду" от нежданно-негаданно свалившегося приобретения в виде белка, умеющего связывать нуклеотиды.

на лицо... на чьё? вы о чём вообще? по вашему - химические свойства молекул - это религиозная вера, таблица Менделеева - икона, а электронные формулы атомов - молитвы? это вы хотите сказать?

я этим хочу сказать, что вы в своей речи употребляете ненаучные обороты типа "жизнь просто взяла на вооружение", которые в принципе можно рассматривать как оговорки по Фрейду.

как уже сказанно - для каждой аналогии необходимо обоснование. кирпичи да, имеют форму подходящую чтобы лежать один на другом, но это не значит что они обладают сродством друг ко другу - чем обладают нуклеотиды. то есть если положить несколько кирпичей рядом, они не слипнутся сами по себе во что-то, тем более дом или хотя бы его стену. а если бросить нуклеотиды, то при определённых уровнях кислотности, температуры и т. д. они начнут сбиваться в цепочки, а цепочки - липнуть одна к другой. липиды сами по себе образуют плёнки на воде - это уж каждый видел, белки - образуют глобулы из-за амфотерных свойств... можите считать это религией, но это химия вообще-то. и никто не виноват, что вы её игноруете, в обсуждении исходно химической проблемы - возникновении жизни. кирпичи ничего этого не умеют. т. е. аналогия не уместна.

ну как же? а если мы обмажем кирпичи клеем (цементом)? и даже обяжем их соединяться строго по центру граней? а еще лучше подумайте какие условности нужно навесить на кирпичи, чтобы они могли самоорганизоваться до уровня дома.

"самосборка" первичного молекулярного генетического механизма (МГМ),

этот материал, как уже сказал - любой полинуклеотид способный быстрее, чем распастья создать своё подобие, способное на то же самое.

признаться не понял что вы хотели этим сказать.

а остальную часть может занимать внешнее вмешательство. и такое внешнее вмешательство, скорее всего, может иметь место как раз в моменты преодоления описанных мною выше сложных проблем.

то есть химический свойства мы отвергаем, заменяя их неким мифическим "внешним вмешательством" при этом "уличая" опонентов в некой религеозной вере... ну-ну...

нет, химические свойства мы не отвергаем. мы всего лишь скептически сомневаемся в том, что только лишь химические свойства позволяют трехмерной материи самоорганизовываться до неограниченных ничем пределов.

[Limfil]

при этом вы не замечаете, что пользуетесь совершенно ненаучными фразами типа "будет выгодно его не отцеплять". что это значит?

и в моём сообщении, и в эволюционной биологии - выгодно значит что при последующих, ну тут пока нельзя сказать поколениях, а репликациях нуклеиновой кислоты, те поликнуклеотиды, которые имеют более высокое сродство к подобным полипептидам, будут в среднем оставлять больше копий, чем те, которые эти полипептиды неудерживают. и не выдумавайте что научно, а что нет если не знаете.

или может быть то что у нуклеиновой кислоты уже есть некий молекулярный механизм, позволяющий оценить "выгоду" от нежданно-негаданно свалившегося приобретения в виде белка, умеющего связывать нуклеотиды.

молекулярный механизм - это более высокое сродство полинуклеотида к полипептиду, чем неспецифическое сродство нуклеиновых кислот к белкам... и всё.

которые в принципе можно рассматривать как оговорки по Фрейду.

никаких оговорок тут нет. свойства молекул от того, что они находятся в первичном океане (луже...) или в организме такой как наш никуда не пропадают.

ну как же? а если мы обмажем кирпичи клеем (цементом)? и даже обяжем их соединяться строго по центру граней? а еще лучше подумайте какие условности нужно навесить на кирпичи, чтобы они могли самоорганизоваться до уровня дома.

ну если вы приделайте каждому из них моторчик, который будет их сначала макать в цемент, притом нужной стороной - как голушки на "хуторе...", ага, а потом глаза, чтобы они видели, где прочие кирпичи и указывали бы мотору чтобы он туда их тащил тогда да. это правда будут уже не кирпичи, но ну важно. а вот молекулы, умеют слипаться и в силу только своих свойств. то есть без цемента, моторчика и глаз. бросте несколько капель масла в воду и посмотрите, раз мимо химии вы прошли...

признаться не понял что вы хотели этим сказать.

ну если вы не знаете что такое распад и синтез, тут уж простите.

мы всего лишь скептически сомневаемся в том, что только лишь химические свойства позволяют трехмерной материи самоорганизовываться до неограниченных ничем пределов.

не только. есть наследственность и отбор - что позволяет создавать структуры очень далёкие от термодинамического равновесия. этого нет в химии, но свойства молекул, которые могут это обеспеить и толкнуть на ничем не ограниченные пределы - есть. кстати, вас не смущало, что разность потенциалов на синапсах способна создавать закидоны вроде нашей цивилизации?

[iSceptic]

ну если вы приделайте каждому из них моторчик, который будет их сначала макать в цемент, притом нужной стороной - как голушки на "хуторе...", ага, а потом глаза, чтобы они видели, где прочие кирпичи и указывали бы мотору чтобы он туда их тащил тогда да. это правда будут уже не кирпичи, но ну важно. а вот молекулы, умеют слипаться и в силу только своих свойств. то есть без цемента, моторчика и глаз. бросте несколько капель масла в воду и посмотрите, раз мимо химии вы прошли...

юмор это конечно хорошо, но тем не менее я сформулировал довольно сложную и важную по сути своей модельную задачу. которая в общем виде выглядит так: какие свойства необходимы для самоорганизации материи?

ну если вы не знаете что такое распад и синтез, тут уж простите.

что такое распад и синтез, я знаю. но не ясно, что вы хотели сказать. могу предположить -  вы предполагаете, что только лишь способность создавать свои копии позволяет полинуклеотиду образовать молекулярный генетический механизм? лично я предполагаю, что такое можно будет заявлять только после проведения моделирования этого процесса.

не только. есть наследственность и отбор - что позволяет создавать структуры очень далёкие от термодинамического равновесия. этого нет в химии, но свойства молекул, которые могут это обеспеить и толкнуть на ничем не ограниченные пределы - есть. кстати, вас не смущало, что разность потенциалов на синапсах способна создавать закидоны вроде нашей цивилизации?

ну так я полагаю, что процессы, описывающие термины "наследственность" и "отбор", применительно как к самим молекулам, так и к их производным (я имею ввиду макрожизнь) так или иначе зависят от химических свойств этих самых молекул. или может быть вы не согласны с таким взглядом?

[Питер]

Согласен  с  LimFii -   как  только у  нас  появится  первый     репликон (причем  не  важно,  как  он   будет  реплицироваться  -  за  счет     внутренней    активности  репликона  или  за  счет   внешних  факторов)  -  сразу  запустится  и   механизм  наследственности  и  отбора.

[iSceptic]

Согласен  с  LimFii -   как  только у  нас  появится  первый     репликон (причем  не  важно,  как  он   будет  реплицироваться  -  за  счет     внутренней    активности  репликона  или  за  счет   внешних  факторов)  -  сразу  запустится  и   механизм  наследственности  и  отбора.

возникает несколько вопросов.
1. пытались ли вы смоделировать такой процесс?
2. я не спорю, что запускается механизм наследственности (как никак в этом и есть суть репликации). но что касается механизма отбора: отбор ЧЕГО ИМЕННО запускается при появлении первого репликона? всего чего угодно, наверное? на мой взгляд весьма важно определиться с тем, что именно отбирается и как именно происходит переход от отбирания одного к отбиранию чего-то другого (ну или добавление отбирания чего-то другого).
3. правильно ли я вас понял: вы утверждаете, что механизм репликации позволяет на выходе получать объекты абсолютно любой сложности?