{"id":831,"date":"2016-09-07T23:23:53","date_gmt":"2016-09-07T22:23:53","guid":{"rendered":"http:\/\/platyna.org\/blog\/?p=831"},"modified":"2021-01-05T07:53:20","modified_gmt":"2021-01-05T06:53:20","slug":"czy-dna-cokolwiek-koduje","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/platyna.info\/blog\/2016\/09\/07\/czy-dna-cokolwiek-koduje\/","title":{"rendered":"Czy DNA cokolwiek koduje?"},"content":{"rendered":"

Ju\u017c dawno nosi\u0142am si\u0119 z zamiarem wyja\u015bnienia, czym tak naprawd\u0119 jest kod genetyczny i co (je\u015bli w og\u00f3le) koduje DNA i czy tylko DNA. Wydawa\u0142o mi si\u0119, \u017ce kto\u015b mnie wyprzedzi\u0142 tutaj:
\nhttps:\/\/www.kwantowo.pl\/2016\/08\/28\/dlaczego-warto-znac-sie-na-szyfrach-dna-a-kod-genetyczny\/<\/a>
\nJednak\u017ce po przeczytaniu tego wpisu nie jestem ju\u017c o tym przekonana.<\/p>\n

\"dna_sequence-svg\"<\/a><\/p>\n

Bardzo nie podoba mi si\u0119 ten wpis. To ca\u0142e pisanie o skomplikowanym wszech\u015bwiecie i zegarkach jest kompletnie zb\u0119dne i rozpraszaj\u0105ce, ale nie to jest najwa\u017cniejsze (ok, czepiam si\u0119). <\/p>\n

Zacznijmy od takiego cytatu:<\/p>\n

\n“Do przekazania informacji zawsze potrzebujemy dw\u00f3ch sk\u0142adnik\u00f3w: danych oraz kodu.”<\/p><\/blockquote>\n

Jako informatyk nie do ko\u0144ca mog\u0119 si\u0119 zgodzi\u0107, \u017ce kod i dane to dwa sk\u0142adniki. Aby informacja mog\u0142a by\u0107 przekazana, musi by\u0107 zapisana jakim\u015b kodem. Kod bez informacji nie istnieje ani informacja bez kodu. Mo\u017cna powiedzie\u0107, \u017ce informacja (dane) jest koniecznym elementem kodu i vice versa. Trudno tu co\u015b wyodr\u0119bnia\u0107…ale w porz\u0105dku – czepiam si\u0119.<\/p>\n

Kolejny cytat:<\/p>\n

“Same dane nie wystarcz\u0105, albowiem je\u017celi napisz\u0119 na kartce kilka znak\u00f3w i nie wyja\u015bni\u0119 Ci ich znaczenia (kodu), to nie b\u0119dziesz w stanie wyci\u0105gn\u0105\u0107 z nich jakiejkolwiek informacji.”<\/p><\/blockquote>\n

To, \u017ce kto\u015b nie umie odczyta\u0107 informacji, nie znaczy, \u017ce jej tam nie ma. Np. ja nie znam chi\u0144skiego, ale wiem, \u017ce znaki te nios\u0105 informacj\u0119. <\/p>\n

Dalej<\/p>\n

“Modyfikacja szyfru (j\u0119zyka polskiego) nie mia\u0142aby najmniejszego sensu. Gdyby nagle zamieni\u0107 znaczenie znaku M na T, widz\u0105c s\u0142owo M-A-M-A musieliby\u015bmy rozumie\u0107 je jako T-A-T-A, a masa innych s\u0142\u00f3w straci\u0142aby ca\u0142kowicie jakikolwiek sens.”<\/p><\/blockquote>\n

Tutaj widzimy do\u015b\u0107 kol\u0105ce w oczy pomieszanie dw\u00f3ch termin\u00f3w – kod i szyfr – wbrew popularnemu u\u017cytkowi – nie s\u0105 to synonimy. Kodem jest ka\u017cdy, umowny zapis, nios\u0105cy informacj\u0119, mo\u017cna powiedzie\u0107, \u017ce natura kodu u\u0142atwia komunikacj\u0119. Za\u015b szyfrem jest zapis maj\u0105cy na celu ograniczenie ilo\u015bci odbiorc\u00f3w zdolnych do zapisania i odczytania informacji – tak wi\u0119c szyfr utrudnia komunikacj\u0119. Podczas gdy kod umo\u017cliwia komunikowanie si\u0119 nawet dw\u00f3ch martwych byt\u00f3w – np. cz\u0105steczek RNA i bia\u0142ek, albo przegl\u0105darki internetowej i procesora to szyfr wymaga intencjonalnego dzia\u0142ania – na ko\u0144cu wszelkich procedur szyfrowania lub deszyfrowania znajduje si\u0119 cz\u0142owiek. Dlatego, aby np. skorzysta\u0107 z informacji zaszyfrowanej trzeba mie\u0107 deszyfrator, kt\u00f3ry nam ODSZYFRUJE informacj\u0119. Co ciekawe, s\u0142owo TATA wyst\u0119puje w DNA bardzo cz\u0119sto. ;) <\/p>\n

Dalej, autor artyku\u0142u daje przyk\u0142ad, \u017ce jak zamienimy M na T w s\u0142owie mama, to wyjdzie TATA. To nieprawda – je\u015bli u\u017cyjemy s\u0142owa tata, by opisa\u0107 rodzica p\u0142ci \u017ce\u0144skiej, to zakodujemy t\u0119 sam\u0105 informacj\u0119 innym s\u0142owem – a wi\u0119c zmieni si\u0119 kod, a informacja pozostanie ta sama. Zmienimy zapis, ale znaczenie zostanie to samo – to nowe s\u0142owo nadal b\u0119dzie oznacza\u0107 rodzica p\u0142ci \u017ce\u0144skiej. Mo\u017cna te\u017c zrobi\u0107, \u017ce znak T wymawia si\u0119 jak M, wtedy s\u0142owo zostanie to samo. Takie rzeczy si\u0119 ju\u017c zdarza\u0142y, np. “p” w j\u0119zyku polskim oznacza “p”, a w rosyjskim “r”, u nas “x” znaczy “x” a w rosyjskim “h”, “B” – u nas “B” a w rosyjskim “w”. Wiele s\u0142\u00f3w w polskim i rosyjskim zapisuje si\u0119 zupe\u0142nie inaczej, a czyta tak samo. <\/p>\n

W DNA cz\u0119sto spotykamy si\u0119 z czym\u015b, co mo\u017cna zobrazowa\u0107 przyk\u0142adem s\u0142owa “was” – to s\u0142owo po polsku znaczy “was”, po angielsku “by\u0142\/by\u0142a\/by\u0142o”, a po niemiecku “co?”. Zapis jest ten sam, ale interpretacja inna. Np. w j\u0105drze kom\u00f3rkowym kodon AUA koduje aminokwas izoleucyn\u0119 a w mitochondrium metionin\u0119, w j\u0105drze UGA to kodon “stop” – ko\u0144cz\u0105cy syntez\u0119 bia\u0142ka a w mitochondrium – ta sama sekwencja znak\u00f3w koduje tryptofan. <\/p>\n

Tutaj dobr\u0105 analogi\u0105 jest alfabet \u0142aci\u0144ski, kt\u00f3ry pozwala zakodowa\u0107 bardzo wiele r\u00f3\u017cnych j\u0119zyk\u00f3w. <\/p>\n

Rozpisa\u0142am sie, ale do czego zmierzam – same znaki ani ich kombinacje nie nios\u0105 \u017cadnej informacji. Informacja pochodzi od interpretera – od osoby, kt\u00f3ra to czyta, czytaj\u0105c s\u0142owo “was” Polak, Niemiec i Anglik otrzymaj\u0105 inn\u0105 informacj\u0119. Tak wi\u0119c to oni faktycznie koduj\u0105 i dekoduj\u0105 informacj\u0119 – oni s\u0105 interpreterami – warunkiem sine qua non zapisu oraz odczytu informacji nie jest kod ani szyfr tylko interpreter. <\/p>\n

I tu nasuwa si\u0119 ciekawe pytanie – czy DNA cokolwiek koduje? Czy je\u015bli zapisz\u0119 kartk\u0119 LOSOWO wybranymi ci\u0105gami znak\u00f3w, to co\u015b zakoduj\u0119? Czy mo\u017cne kto\u015b, kto znajdzie t\u0119 kartk\u0119 i dogada si\u0119 z kim\u015b innym, \u017ce ta znaki znacz\u0105 to a to, b\u0119dzie kodowa\u0142? Informatyk odpowie, \u017ce zakodowanie zajdzie w tym drugim przypadku – interpreter odczyta te znaki i nada im znaczenie. <\/p>\n

DNA jest w\u0142a\u015bnie tak\u0105 kartk\u0105 zapisan\u0105 losowymi ci\u0105gami znak\u00f3w – losowymi gdy\u017c wybranymi kompletnie przypadkowo w procesie ewolucji. Sama sekwencja DNA nie znaczy nic. Co w takim razie nadaje DNA sens? Co jest interpreterem? Ot\u00f3\u017c interpreterem s\u0105 bia\u0142ka – aminoacylotransferazy – w ca\u0142ym procesie przep\u0142ywu informacji tylko one s\u0105 w stanie “\u015bwiadomie” odczyta\u0107 i zapisa\u0107 sekwencj\u0119 bia\u0142ka. Jak one to robi\u0105? <\/p>\n

Zacznijmy od pocz\u0105tku – replikacja DNA – to taki, w gruncie rzeczy, prosty proces – je\u015bli dany nukleotyd pasuje to jest przy\u0142\u0105czany – tak wi\u0119c polimeraza DNA nie musi niczego “odczytywa\u0107” – tak jak my – jeste\u015bmy w stanie przepisa\u0107 tekst napisany np. po francusku – nie znaj\u0105c w og\u00f3le tego j\u0119zyka.<\/p>\n

Dalej mamy transkrypcj\u0119 – polimeraza RNA robi to samo – jak nukleotyd pasuje – tj. paruje si\u0119 z DNA, to jest wstawiany. <\/p>\n

I dalej mamy translacj\u0119 – gdzie je\u015bli kodon na tRNA pasuje do mRNA, to wstawiamy aminokwas. <\/p>\n

Jak wida\u0107 na \u017cadnym etapie nie zachodzi proces “czytania ze zrozumieniem” przypomina to raczej prost\u0105 gr\u0119 dla dzieci do lat trzech – gdzie jest pude\u0142ko z otworkami w kszta\u0142cie r\u00f3\u017cnych figur – i je\u015bli klocek pasuje kszta\u0142tem, to mo\u017cna go w\u0142o\u017cy\u0107. <\/p>\n

Do “\u015bwiadomego” odczytu kodu genetycznego s\u0105 zdolne wy\u0142\u0105cznie aminoacylotransferazy – tylko one s\u0105 w stanie “rozpozna\u0107” konkretny tRNA z konkretnym antykodonem oraz konkretny aminokwas, kt\u00f3ry powinien by\u0107 przy\u0142\u0105czony do tego tRNA. Zmiana konkretnej aminoacylotransferazy, kompletnie zmieni znaczenie kodu DNA – ani jeden znak w jego sekwencji nie ulegnie zmianie, ale zmieni si\u0119 jednak interpreter. Wszystkie regu\u0142y pozostan\u0105 te same, ale informacja ju\u017c b\u0119dzie inna. <\/p>\n

Warto wspomnie\u0107, o tym kod DNA jest pozycyjny. Je\u015bli usuniemy jedn\u0105 liter\u0119 ze zdania “Ala ma kota” to wyjdzie nam, “Al ma kota” – czyli nadal to znaczy\u0107, \u017ce kto\u015b ma kota, je\u015bli w DNA dodamy lub usuniemy jak\u0105\u015b liter\u0119, zdanie kompletnie straci sw\u00f3j pierwotny sens. Kod pozycyjny jest du\u017co bardziej podatny na degradacj\u0119. To w sumie taka dygresja…cho\u0107 nie do ko\u0144ca…<\/p>\n

Kod jest sposobem zapisu informacji – sekwencja DNA mo\u017ce, ale nie musi by\u0107 kodem. Np. je\u015bli szukamy informacji o sekwencji bia\u0142ka to ok. 95% DNA nie zawiera takowej – m\u00f3wimy wtedy – zgodnie z prawd\u0105 – i\u017c ono nie koduje bia\u0142ek. Niekoduj\u0105cy DNA to lwia cz\u0119\u015b\u0107 ca\u0142o\u015bci genomu. Co za tym idzie nie ka\u017cda sekwencja nukleotyd\u00f3w jest poematem – zale\u017cnie od interpretera mo\u017ce ona kodowa\u0107 bia\u0142ko, poemat albo dowcip, albo nic. Np. AAAAA cz\u0142owiek m\u00f3wi, jak si\u0119 przewr\u00f3ci albo przerazi. <\/p>\n

W ka\u017cdym razie sekwencja nukleotyd\u00f3w + kod genetyczny nie r\u00f3wna si\u0119 informacji. W DNA jest wiele sekwencji, kt\u00f3re nie koduj\u0105 \u017cadnych bia\u0142ek, \u017cadnych RNA i nie znacz\u0105 one nic – np. sekwencje telomerowe, kt\u00f3re najprawdopodobniej s\u0142u\u017c\u0105 tylko do tego, by podczas replikacji w\u0142a\u015bciwe sekwencje nie zosta\u0142y uszkodzone.<\/p>\n

“Dziecko to tylko kolorowy przyk\u0142ad. Opisany wy\u017cej mechanizm jest absolutnie uniwersalny, gdy\u017c w niemal\u017ce niezmienionej postaci, spotyka si\u0119 go w prawie ka\u017cdym \u017cywym organizmie.”<\/p><\/blockquote>\n

To jest nieprawda i w og\u00f3le a\u017c gryzie w oczy – kod genetyczny r\u00f3\u017cni si\u0119 mi\u0119dzy organizmami, u bakterii jest inny – st\u0105d pochodz\u0105ce od bakterii chloroplasty i mitochondria maj\u0105 inny kod. Zmiany te s\u0105 do\u015b\u0107 znaczne – przyk\u0142ady poda\u0142am wy\u017cej. Do tego bia\u0142ko to nie tylko sekwencja aminokwas\u00f3w, ale te\u017c r\u00f3\u017cnorodne modyfikacje, kt\u00f3re s\u0105 r\u00f3\u017cne u r\u00f3\u017cnych organizm\u00f3w. Samo DNA mo\u017ce by\u0107 modyfikowane tak ze kod genetyczny wykracza poza czw\u00f3rk\u0119 zasad np. w drodze metylacji, co m.in. pozwala organizmowi odr\u00f3\u017cnia\u0107 geny ojca od gen\u00f3w matki.<\/p>\n

Z tymi dzie\u0107mi, z artyku\u0142u, jest jeszcze jeden problem – ewidentnie autor myli poj\u0119cie genotypu i fenotypu. To takie my\u015blenie do\u015b\u0107 staro\u015bwieckie – bior\u0105c pod uwag\u0119 potranskrypcyjn\u0105 kontrol\u0119 ekspresji gen\u00f3w i w og\u00f3le ca\u0142\u0105 epigenetyk\u0119 – obecny stan wiedzy pozwala nam wnioskowa\u0107, \u017ce genotyp ma o wiele mniejszy wp\u0142yw na rezultat, w postaci okre\u015blonego osobnika – fenotypu, ni\u017c si\u0119 nam pierwotnie wydawa\u0142o. Dlatego np. sklonowanie cz\u0142owieka nie gwarantuje nawet, \u017ce powsta\u0142y osobnik b\u0119dzie tak samo wygl\u0105da\u0142, zw\u0142aszcza je\u015bli to b\u0119dzie kobieta (to jest temat na osobny artyku\u0142). Bli\u017ani\u0119ta jednojajowe – identycznie genetycznie – mog\u0105 r\u00f3\u017cni\u0107 si\u0119 osobowo\u015bci\u0105 czy zainteresowaniami, a je\u015bli b\u0119d\u0105 one \u017cy\u0107 w bardzo r\u00f3\u017cnych \u015brodowiskach to te\u017c wygl\u0105dem – bo aktywuj\u0105 si\u0119 inne geny. <\/p>\n

Co do bzdurnych \u017ar\u00f3de\u0142 to obawiam si\u0119, \u017ce m\u00f3j artyku\u0142 mo\u017ce do nich do\u0142\u0105czy\u0107…<\/p>\n

“Dzi\u0119ki in\u017cynierii genetycznej mo\u017cna do jednego organizmu przeszczepi\u0107 kod genetyczny innego”<\/p><\/blockquote>\n

Paradoksalnie to prawda. Gdyby umie\u015bci\u0107 w genomie j\u0105drowym gen aminoacylotransferazy tryptofanowej z mitochondrium to wszystkie bia\u0142ka, kt\u00f3rych RNA zawiera kodon UGA mia\u0142yby kompletnie inn\u0105 sekwencj\u0119. <\/p>\n

“Technika klonowania i rekombinowania pozwala na dowoln\u0105 manipulacj\u0119 kodem genetycznym znajduj\u0105cym si\u0119 w prob\u00f3wce?”<\/p><\/blockquote>\n

Po odkryciu pot\u0119\u017cnego mechanizmu edycji genom\u00f3w nazywanego CRISPR…jestem sk\u0142onna si\u0119 zgodzi\u0107. <\/p>\n

Tak wi\u0119c czy DNA co\u015b koduje? Jak wida\u0107 i tak i nie. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ju\u017c dawno nosi\u0142am si\u0119 z zamiarem wyja\u015bnienia, czym tak naprawd\u0119 jest kod genetyczny i co (je\u015bli w og\u00f3le) koduje DNA i czy tylko DNA. Wydawa\u0142o mi si\u0119, \u017ce kto\u015b mnie wyprzedzi\u0142 tutaj: https:\/\/www.kwantowo.pl\/2016\/08\/28\/dlaczego-warto-znac-sie-na-szyfrach-dna-a-kod-genetyczny\/ Jednak\u017ce po przeczytaniu tego wpisu nie jestem ju\u017c o tym przekonana. Bardzo nie podoba mi si\u0119 ten wpis. To ca\u0142e pisanie o […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[322],"tags":[460,115,132,464,127,134,462,465,461,117,466,459,463],"class_list":["post-831","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-naukowe","tag-bialka","tag-biologia","tag-dna","tag-epigenetyka","tag-genetyka","tag-geny","tag-kod","tag-kod-genetyczny","tag-metylacja","tag-nauka","tag-polemika","tag-rna","tag-szyfr"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/831"}],"collection":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=831"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/831\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1157,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/831\/revisions\/1157"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=831"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=831"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/platyna.info\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=831"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}