В глубинах нашей генетической структуры учёные открыли принципиально новый способ кодирования информации — не через буквенные комбинации ДНК, а через её пространственную конфигурацию.
Долгое время биологическая наука придерживалась устоявшейся концепции: вся суть живого зашифрована в четырёх нуклеотидных основаниях — A, C, T и G. Именно они формируют генетический алфавит, из которого складывается биологический «текст» каждого организма.
Однако результаты новаторского исследования, проведённого в Северо‑Западном университете, перевернули это представление. Учёным удалось доказать существование альтернативной системы кодирования — геометрического языка, который функционирует независимо от химического состава ДНК.
Под руководством биомедицинского инженера Вадима Бэкмана исследователи обнаружили в трёхмерной структуре молекулы ДНК особый «геометрический код». Эта система наделяет клетки способностями к вычислениям, запоминанию информации и адаптации к меняющимся условиям.
По словам Бэкмана, человека нельзя рассматривать как пассивный носитель жёстко заданных генетических инструкций. Напротив, наш организм представляет собой динамичную вычислительную систему, которая на протяжении миллионов лет непрерывно усложнялась и наращивала свои функциональные возможности.
Профессор инженерной школы Маккормика Северо‑Западного университета сравнивает обнаруженный механизм с микропроцессорной схемой. Благодаря ему геном обретает свойства живого вычислительного устройства.
В состав исследовательской группы входили Игаль Шлейфер, Луай Альмассалаха и Кайл МакКуорри. Их совместная работа позволила установить: пространственная конфигурация ДНК оказывает существенное влияние на активность генов — не менее значимое, чем последовательность нуклеотидов.
Как геометрия становится памятью
В каждой клетке молекула ДНК организуется в особые наноразмерные структуры — «упаковочные домены». Эти образования выполняют роль физических ячеек памяти, которые не только хранят генетическую информацию, но и поддерживают стабильность её функционирования.
Игаль Шлейфер подчёркивает: наука постепенно осваивает новый язык — язык клеточной памяти. Образуемые ДНК «узлы памяти» представляют собой реальные физические структуры, по своим функциям напоминающие микропроцессоры.
Анализ показывает: подобная организация генома не является случайной. В ходе эволюционного процесса природа оптимизировала трёхмерную архитектуру ДНК, добившись максимальной эффективности в хранении и извлечении генетической информации.
Такое геометрическое устройство может дать ответ на давний вопрос: почему эволюция сложных организмов происходила столь стремительно? Оказывается, прогресс достигался не столько за счёт появления новых генов, сколько благодаря совершенствованию механизмов использования уже существующих.
Вадим Бэкман видит в геометрическом коде потенциал для сближения биологии и компьютерных технологий. Он отмечает: эволюционный путь от простейших одноклеточных форм до организмов с развитой нервной системой демонстрирует поразительную скорость преобразований. При более внимательном рассмотрении обнаруживается любопытная параллель: принципы работы искусственного интеллекта во многом перекликаются с вычислительными механизмами, заложенными в геометрической структуре генома.