Sakelompok élmuwan anu ngerjakeun proyék génom manusa bakal gancang ngumumkeun papanggihan ilmiah anu luar biasa. Aranjeunna yakin yén bagian anu teu dikodekeun (97%) DNA manusa henteu sanés ngan ukur kode genetik tina bentuk kahirupan luar bumi anu teu dikenal. Urutan anu henteu dikodekeun umum di sadaya organisme hirup di Bumi, ti jamur dugi ka lauk dugi ka manusa. Aranjeunna ngagambarkeun bagian gedé génom dina DNA manusa, saur Profesor Sam Chang, kapala tim paniliti.

Urutan anu henteu dikodekeun ogé katelah DNA runtah dipanggihan sababaraha taun ka pengker sareng peranna tetep misteri. Gén normal mawa inpormasi anu digunakeun ku mékanisme intercellular pikeun nyintésis protéin, énzim, sareng bahan kimia sanés anu diperyogikeun ku awak urang. Urutan anu henteu dikodekeun henteu dianggo pikeun tujuan naon waé. Teu aya anu kantos dikedalkeun ti aranjeunna, inpormasi di jerona henteu dibaca, teu aya zat anu disintésis ku aranjeunna sareng aranjeunna henteu ngagaduhan fungsi. Kami ngan ukur aya kusabab 3% DNA urang. Gen "limbah" resep naek sareng gén aktip anu rajin sareng diturunkeun turun-tumurun. Naon ari aranjeunna? Naha gén ieu teu aktip dina génom urang?

Patarosan ieu teu acan kajawab ku élmuwan. Dugi ka penemuan groundbreaking Professor Sam Chang sareng kelompokna. Professor Chang ngartos yén anjeunna kedah heula netelakeun istilah "runtah." Naha DNA "runtah" leres-leres runtah (henteu penting, teu perlu) atanapi naha ngandung inpormasi anu henteu aya dina sesa DNA kusabab sababaraha alesan? Anjeunna nyarioskeun patarosan ieu ka kenalanna, Dr. Lipshutz, asalna saurang ahli fisika téoritis ngora anu damel di Wall Street salaku spesialis jaminan. "Gampang," saur Lipshutz. "Kami bakal ngalebetkeun sekuen kana parangkat lunak anu kami anggo pikeun nganalisis data pasar pikeun ningali naha urutanna ngan ukur runtah," noise bodas, "atanapi ngandung pesen."

Jenis analis anyar ieu, mahér dina matématika, fisika, sareng statistik, seueur paménta dinten ayeuna di Wall Street. Dina statistik pasar, aranjeunna milarian korélasi antara indéks pasar anu béda sareng saham masing-masing.

Lipshutz damel di sonten sareng akhir minggu sareng berhasil ngabuktoskeun yén urutan anu henteu dikodekeun henteu sadayana kosong, tapi mawa inpormasi. Anjeunna nganggo database ageung tina Project Genome Asasi Manusa kalayan rébuan file data anu diciptakeun ku ahli genetika di sakumna dunya. Anjeunna ngitung éntri Kolmogorov tina urutan anu teu dikodekeun sareng ngabandingkeun sareng éntropi gén aktif. Énkopil Kolmogorov, dingaranan matématikawan Rusia anu kawéntar, suksés dianggo pikeun tangtoskeun acak dina sababaraha réntétan, ti waktos-waktos waktosna sora lampu radio dugi ka ayana huruf dina puisi Rusia abad ka-19.

Pondokna, téknik ngamungkinkeun para ilmuwan pikeun ngabandingkeun sacara kuantitatif sababaraha urutan anu béda sareng nangtoskeun mana anu ngandung langkung seueur inpormasi. "Ka héran kuring, éntropi sekuens DNA anu disandikeun sareng henteu dikodekeun henteu béda-béda," Lipshutz nuluykeun. "Aya sinyal dina duanana, aranjeunna henteu kosong pisan. Upami data pasar diatur ku cara kieu, kuring tiasa mundur ayeuna. "

Saatos sataun damel sareng Lipshutz, Chung yakin yén inpormasi disumputkeun dina DNA runtah. Tapi kumaha urang tiasa ngartos inpormasi anu henteu kantos dianggo? Pikeun sekuen aktip, sél sareng protéin anu dianggo inpormasi diawaskeun. Ieu henteu dilarapkeun ka gén anu teu aktip. Aranjeunna nyobian: sabab aya hurup, sekuenna kedah diuji dina basa kuno sapertos Sumerian, Mesir kuno sareng Ibrani, sareng anu sanésna. Sam Chang nyuhungkeun bantosan ti tilu spesialis di lapangan, tapi teu saurang ogé diantara aranjeunna mendakan solusi. Teu aya petunjuk ngeunaan salah sahiji budaya atanapi rujukan kana basa séjén. Daérah ieu jauh tina ahli basa. "Kuring naros ka diri kuring saha anu tiasa ngahartikeun pesen anu disumputkeun. Cryptographers, tangtosna! "Ceuk Chang.

"Kuring ngahubungi ilmuwan ti Badan Kaamanan Nasional. Butuh waktu sababaraha dinten pikeun batur pikeun ngajawab telepon kuring. Meureun aranjeunna kedah parios ka kuring heula. Atanapi aranjeunna sibuk teuing ngalobi Senat pikeun ngendalikeun ékspor téknologi enkripsi. Akhirna, agén ngora ditugaskeun pikeun ngajawab patarosan kuring. Anjeunna nguping kuring, naroskeun ka kuring pikeun ngirim patarosan sacara tertulis, sareng saatos sababaraha bulan anjeunna nolak kuring. Anjeunna nyerat kalayan sopan, tapi éta hartosna: - Buka sih sareng ideu anu gélo anjeun. Kami agénsi serius. Éta Kaamanan Nasional, urang gaduh seueur padamelan. - Ku sabab kitu kuring mutuskeun ngahubungi sektor swasta - ahli perlindungan data.

Aranjeunna leres-leres resep sareng sababaraha diantarana mimiti damel dina proyek kuring, tapi saatos sakitar sabulan sumangetna sumanget. Kuring nelepon aranjeunna dugi salah sahijina ngawartosan kuring dina telepon: - Abdi hoyong damel dina proyek anjeun upami kuring langkung seueur waktos. Bank ageung sareng sakitar 500 perusahaan anu naros ka kuring pikeun ngatasi kakurangan dina sistemna sareng mayar kuring $ 500 sajam. Dupi abdi tiasa masihan anjeun diskon panilitian, naha anjeun sanggup nyayogikeun $ 350? "Kéngingkeun $ 15 / jam pikeun diajar lulusan mangrupikeun kasuksésan anu ageung, $ 350 disada henteu leres pikeun kuring."

Professor Chang parantos ngagabung sareng Dr. Adnan Mussaelian, kriptografi berbakat ti Arménia. Anjeunna hirup tina gaji $ 15 sasasih sareng ngabimbing barudak anu beunghar Arménia. Hibah $ 10000 murag langkung saé. Anjeunna langsung mastikeun yén pamanggihan Lipshutz: sekuenna ngandung seueur inpormasi anu sanés janten masalah pikeun didékode.

Mussaelian nganggo cryptanalysis diferensial sareng téhnik kriptografi standar anu sami. Saatos dua bulan panilitian, anjeunna mendakan yén sadaya urutan anu teu dikodekeun dipiheulaan ku hiji urutan pondok, dituturkeun ku sekuen anu sami pisan. Bagian-bagian ieu, anu dikenal salaku urutan alu, lumangsung sapanjang génom manusa. Éta mangrupikeun salah sahiji gén anu paling umum.

Kalayan pangalaman cryptographer sareng programmer, Mussaelian ngadeukeutan kode genetik salaku kode program komputer. Hésé pikeun nungkulan kode genetik ngagunakeun opat angka 0,1,2,3 tibatan kode binér sareng 0 sareng 1. Tapi anjeunna parantos kalibet dina dekripsi komputer sapanjang hirupna, janten éta henteu énggal pikeun anjeunna.

Naon simbol anu paling umum dina kode anu teu aktip di tukangeun kode anu teu aktip? Mussaelian nyandak kode sumber salah sahiji programna sareng ngalebetkeun kana program anu ngitung statistik tina simbol sareng urutan pondok. Hal ieu sering dianggo pikeun mésér déode. Anjeunna mendakan yén simbol anu paling umum nyaéta /, simbol koméntar. Anjeunna nyandak kode ti Pascal. Éta {a}. Tangtosna, kode antara dua polinomial di C henteu pernah kajantenan. Éta sanés kode, éta koméntar kana kode!

Mussaelian mimiti ngabandingkeun distribusi statistik koméntar dina komputer sareng kode genetik. Kedah aya bédana anu penting. Éta kedah ditingalikeun dina statistik. Nanging, DNA runtah éta henteu béda pisan sareng sekuen aktip. Cindekna, anjeunna ngalebetkeun program kana penganalisa. Statistik kode sareng koméntar ampir sami. Anjeunna ningali kode sumber sareng terang kunaon. Aya sakedik koméntar diantara anu rusak. Paling sering, kode C anu mutuskeun pikeun ngaluarkeun naon anu dilakukeun ku programer.

Salaku élmuwan agama, anjeunna mikirkeun panganteur Gusti, tapi saatos nganalisis kode spaghetti dina urutanna, anjeunna yakin yén kode alit ieu pastina sanés ciptaan Gusti. Anu nyerat bagian minor aktif kode genetik manusa henteu pati teratur, anjeunna langkung janten programmer anu teu paduli. Éta katingalina sapertos programmer Microsoft, tapi dina waktos kode genetik manusa ditulis, teu aya Microsoft di Bumi. Dina taneuh? Éta datang sapertos sambel tina bulao ...

Naha programer alien nyiptakeun kode genetik pikeun sadaya kahirupan di Bumi sareng nempatkeun éta di dieu pikeun diwujudkeun?

Pikiranana disada gélo, sareng Mussaelian nolakna lami-lami. Teras anjeunna mutuskeun kanggo teraskeun. Upami sekuen anu henteu dikodekeun mangrupikeun bagian tina program anu ditolak panulis, kedahna aya jalan pikeun aranjeunna jalan. Hiji-hijina hal anu kedah dilakukeun nyaéta ngaleungitkeun simbol koméntar, sareng upami aya kontén nilai lengkep antara simbol / * …… * /, éta kedah dilaksanakeun. Mussaelian milih ngan ukur sekuen anu henteu dikodekeun anu persis frekuensi distribusi simbol anu sami sareng gén anu aktip. Ngagunakeun prosedur ieu, anjeunna ngahukum koméntar dina basa Martian atanapi Q, kumaha waé waé. Anjeunna milah 200 urutan anu teu dikodekeun anu paling mirip sareng gén anu asli, dipiceun / *, //, sareng bagian anu sami, sareng ngirim e-mail ka bos Amérika na pikeun ngalebetkeun kana e-coli atanapi host anu sanés sareng ngantepkeun éta jalan.

Chang henteu ngajawab. "Kalayan unggal dinten tiiseun, kuring sadar éta ide anu gélo. Chang tungtungna nyerat sareng, héran kuring, henteu mecat kuring. Anjeunna henteu satuju sareng téori alien kuring, tapi anjeunna satuju nyobian ngantepkeun urutan kuring tiasa hasil. "

Salami mangtaun-taun, ahli biologi ngusahakeun ngadamel naon-naon tina urutan runtah, tapi tanpa hasil. Hatur nuhun kana analisis statistik anu detil, 4 tina 200 sekuen anu dipilih ku Mussaelin mimiti damel sareng ngahasilkeun jumlah sanyawa kimia anu sajumlah leutik.

"Kuring hariwang ngantosan jawaban ti Chang. Naha éta protéin normal atanapi anu henteu biasa? Jawabanana matak reuwas. Éta zat anu diekskripsikeun dina sababaraha jinis leukemia dina manusa sareng sato. Ahéngna, tilu sekuen anu sanés ogé ngahasilkeun bahan kimia sapertos karsinogenik. Éta moal janten kabeneran deui. Nalika batur ngahirupkeun deui gén bobo, maka ngahasilkeun protéin sapertos kanker. Panaliti mimitian nalungtik basis data Human Genome Project, milari 4 gén anu parantos dipisahkeun tina DNA runtah. Aranjeunna mendakan tilu diantarana diantara gén aktif. Éta henteu heran ageung, sabab jaringan kanker ngahasilkeun protéin ieu, kedah aya gén anu saluyu di tempat sanés.

Gén ieu (ilmuwan nyebat jhlg1 - junk human leukemia génem) henteu ngagaduhan sekuen alu dina tungtung sareng simbol / * leungit. Lambang pamungkas * / aya ​​di dinya. Ieu ngajelaskeun naha jhlg 1 henteu muncul dina DNA runtah, tapi diwujudkeun salaku bagian aktif génom.

Anu nyusun kode genetik dasar manusa nyisihkeun sababaraha bagian tina kode sadayana sareng nandaan aranjeunna / *… * /, tapi ngaleungitkeun sababaraha simbol / *. Penyusunna sigana ogé henteu aya gunana. Panyusun anu saé - sanaos hiji ti Microsoft sigana bakal nolak nyusun program sapertos kitu. Professor Chang sareng muridna mimiti milari gén anu aya hubunganana sareng sababaraha jenis kanker, sareng ampir sadaya kasus mendakan yén gén ieu dituturkeun ku urutan alu (nyaéta simbol anu nutup koméntar * /), tapi henteu dituturkeun ku pengantar koméntar / *. Ieu ngajelaskeun naha panyakit ngancurkeun sél sareng ngakibatkeun punahna, sedengkeun kanker ngarah baranahan sareng tumuhna. Kusabab ngan sababaraha bagéan sakabéh kode anu dikedalkeun, éta henteu pernah ngakibatkeun kamekaran anu teras-terasan.

Kanker saleresna mangrupikeun éksprési sababaraha gén manusa dina simbiosis ku baktéri parasit, pakaitna anu ngakibatkeun kabentukna gugus-gugus sél hirup anu teu logis. Kluster ieu ngagaduhan arteri, urat sareng sistem kekebalan nyalira, anu nolak sadaya ubar urang.

"Hipotesis kami nyaéta yén kami diciptakeun ku bentuk kahirupan luar bumi anu langkung luhur sareng Bumi ngan ukur salah sahiji planét anu kahontal ku kahirupan. Meureun aranjeunna ngadamel kami sami sareng cara melak baktéri dina piring petri. Kami henteu terang motifna - naha éta mangrupikeun percobaan ilmiah atanapi cara ngajajah planét énggal, atanapi éta mangrupikeun proyék jangka panjang pikeun mekarkeun kahirupan di luar angkasa. Tina sudut pandang manusa urang, programer luar bumi sigana damel kana hiji kode ageung dina sababaraha proyek sareng aranjeunna kedah nyandak bentuk kahirupan anu béda-béda kana planét anu béda. Aranjeunna nyobian solusi anu béda, ngarobih fungsi atanapi nambihan anu énggal, ningkat sareng nyobian deui. Tangtosna, gancang atanapi engké aranjeunna didorong ku tenggat waktos sareng manajeménna nungtut parantosan langsung proyek. Programmer kapaksa nyimpang rencana idealisna sareng konsentrasi kana salah sahiji proyek (Bumi) pikeun minuhan tenggat waktos. Éta panginten nyingetkeun kode ageung kalayan gancang sareng nganteurkeun program dasar pikeun Bumi. Dina waktos éta, aranjeunna sigana henteu yakin kana fungsi mana anu diperyogikeun engké sareng anu mana anu henteu, janten aranjeunna ngantunkeun sadayana di ditu. Daripada ngabersihan program dasar ku ngahapus bagian anu teu perlu, aranjeunna ngajantenkeunana janten koméntar. Aranjeunna gancang ngantunkeun sababaraha simbol / * dina koméntar. Kusabab kitu, aya sumebarna sél anu kacau, anu urang sebut kanker.

Aya 3 kamungkinan solusi pikeun masalah. Boh sadaya simbol / * sareng koméntar dihapus pikeun mupus kode dasar, atanapi leungit * / ditambihan pikeun nyegah campur kode logis anu teu logis sareng kode ageung. Opsional, hapus sadayana / sareng ngajalankeun kode dasar ku kode ageung salaku program lengkep. Hanjakalna, henteu salah sahiji pilihan ieu aya dina kakawasaan urang. Upami urang sacara épéktip tiasa ngalebetkeun gén kana kromosom manusa, papanggihan urang bakal pikeun ngubaran kanker, sahenteuna dina hal genetik. Sacara téoritis, urang tiasa ngalakukeun ieu di laboratorium, tapi urang henteu ngagaduhan sarana praktis pikeun nyisipkeun DNA anu diperbaiki ka mahluk anu hirup.

Misteri limbah DNA sareng kanker sigana bakal direngsekeun. Pangalusna anu tiasa urang lakukeun nyaéta sacara bertahap ngarobih kode genetik dasar. Ieu bakal lami pisan. Langkung lami ti dua generasi. Tapi tina sudut pandang programer, aya ogé kasimpulan positip - aya dua vérsi program dina DNA urang - kode ageung sareng kode dasar.

Fakta anu kadua nyaéta gén nyalira henteu cekap pikeun ngajelaskeun épolusi. Kedah aya anu langkung seueur.

Kanyataan anu katilu nyaéta henteu aya panyipta, naha éta komposer, arsiték atanapi programmer ti Mars atanapi Microsoft, anu bakal pernah ninggali karyana tanpa jaga. Kapinteran dina hal ieu nyaéta pamutahiran anu parantos aya dina lampiran - DNA runtah teu aya sanés mangrupikeun pamutahiran disumputkeun tina kode dasar urang.

Urang terang yén jinis radiasi kosmis tangtu tiasa ngarobih DNA. Janten, balok tunggal énergi ieu cekap pikeun programer alien pikeun ngarobih kode dasar, ngaleungitkeun simbul / *… * /, ngagabungkeun sareng kode ageung - limbah DNA, sareng ngamimitian sakabéh DNA.

Éta bakal ngarobih urang salamina, sababaraha urang mangtaun-taun, sababaraha mangtaun-taun. Éta sanés mangrupikeun parobihan fisik (sajabi ti ilangna kanker, panyakit sareng manjangan umur), tapi éta bakal ngabijilkeun kami inteléktual. Generasi lami bakal ngagentos anu énggal. Program lengkep nyaéta elegan, parangkat lunak calakan pikeun komputer biologis anu maju pisan anu aya hubunganana sareng énergi sareng kawijaksanaan sajagat. Tina sudut pandang perangkat lunak, kami gaduh kamungkinan hirup pondok sareng panyakit atanapi umur panjang sareng séhat pikeun mahluk super-calakan.

Tungtungna, patarosan: Naha pemotongan kode nyababkeun programer anu teu paduli (sakumaha anu urang pikirkeun) atanapi modifikasi na ditargukeun sareng naha éta tiasa diémutan deui ka kaayaan aslina iraha waé jarak jauh? Sooner atanapi engké, urang kedah nampi kanyataan yén kahirupan di Bumi mawa kode genetik anu diturunkeun tina peradaban luar bumi sareng épolusi sanés anu urang pikirkeun. Pamanggihan ieu tiasa ngoyagkeun tihang kamanusaan - konsép imanna ka Gusti sareng kakuatan nasib diri nyalira. Kalayan paradigma anu leres, urang tiasa mendakan yén sakumna alam semesta mangrupikeun latihan intéléktual anu hébat anu dikedalkeun sacara matematik ku panyipta na.

 Ngunggah ...