акцепторной миниспирали, а АРСазы-2 — со стороны «большого».
Разделим- по аналогии с АРСазами-1 и ?2 — соответствующие им аминокислоты также на два класса арс-1 и арс-2. При этом возникает внятная билатеральная симметриядвадцатки аминокислот: ровно половина из них (мы здесь не вдаемся в детали), синтезируется с помощью аминоацил-тРНК-синтетаз (АРСаз) I класса:
Другая половина синтезируется с помощью АРСазII класса (нижние строки — порядковые номера аминокислот при раздельной — по классам [1-10 и 1-10] и при сплошной [1- 20]их нумерации):
В обоих представленных рядах аминокислоты упорядочены по нарастанию молекулярной массы. Любопытно, что в каждый арс-класс попадает по три неполярные алифатические аминокислоты (VLI и GAP), по три полярные незаряженные (CQM и STN), по однойнегативно и позитивно заряженных (E-R+ и D- K+) и по две ароматические(YW и HF) аминокислоты. В каждой из строк первых букв кодирующих эти аминокислоты триплетовлегко различаются две четверки GTCAиGATC, разделенные в одном случае пиримидинами С* и Т*, в другом — пуринами G*и А*. Поэтому арс-1 мы условно называем пиримидиновыми аминокислотами арс- Y, а арс-2 — пуриновыми, арс- R.Как это может соотноситься с молекулярной биологией процессов, связанных с трансляцией, мы увидим далее.
Описанные симметрии рядов арс- Y и арс-R сохраняются и в двумерном(2D) представлении. Это представление, образно (то есть, не математически) названное Автором базовой матрицей генетического кода, формируется абсциссой, вдоль которой размещаются аминокислоты, упорядоченные по нарастанию молекулярных масс, и ординатой, вдоль которой размещаются первые кодирующие основания, соответствующие этим аминокислотам.
Базовая (без нижней дополнительной строки) матрица является прямоугольником 4?5, содержащим двадцатку канонических аминокислот. Вотличие от каллигаммы,матрица не требует специального допущения для кодирования цистеина и, таким образом, полностью соответствует универсальному генетическому коду. Центральные колонки матрицы отчетливо структурированы по гидрофильности аминокислот (в таблице ниже — светлые ячейки заняты гидрофобными аминокислотами, темные — гидрофильными):
Матрица структурирована также по позициям обозначенных выше четверок аминокислот обоихарс- классов, демонстрируя их строгую сдвиговую:
Отчетливо заметна и симметрия продуктов, маркирующих деление арс-классов аминокислот на «пуриновые» и «пиримидиновые», — относительно центральной колонки матрицы:
Поскольку в каждой строке матрицы не более двух или трех аминокислот одного класса с хорошо различимой массой, то при способности АРСаз узнавать хотя бы первое основание кодона (третье — антикодона) и отличать его от фиксированного по массе реперного соседа, безошибочное узнавание АРСазой «своей» тРНК чрезвычайно упрощается. Таким образом, матрица хорошо иллюстрирует решение парадокса множественного узнавания небольшой молекулы с почти монотонной структурой.
Глава Б. Барионная оцифровка генетического кода (XIV)
ФОРМАТЫ 1D и 2D
Строго говоря, барионным числом называется сохраняемое квантовое число системы. Нам нет необходимости углубляться в эту тему. Может быть, стоит помнить лишь то, что барион — это элементарная частица, состоящая из трех кварков. Все частицы, состоящие из трех кварков, имеют барионное число +1. Наиболее стабильные барионы — это протоны и нейтроны, называемые нуклонами. Из них состоят ядра атомов. Атомы формируют молекулы, в том числе молекулы двух компонентов генетического кода — азотистых оснований и аминокислот. Нуклоны входят в семейство адронов и являются самыми легкими барионами. Именно из барионов построена подавляющая часть наблюдаемого нами вещества. С точки зрения электромагнетизма, определяющего межатомные взаимодействия, протоны и нейтроны, разумеется, различны, но в терминах сильного взаимодействия, которое является основным в масштабах атомного ядра, они различаются только изоспинами и являются, по существу, одной частицей, нуклоном. Все эти пояснения я привожу здесь для того только, чтобы напомнить читателю, что адроны появились в первые десять миллисекунд после Большого Взрыва. Именно адроны (то есть барионы, то есть нуклоны) и являются костяшками тех счет, на которых Автор намерен отстучать большую часть Главы Б, поскольку не может исключить, что этот инструмент был уже использован на Земле 4.5 миллиардов лет назад.
В 1980г Хасегаваи Мията[59] предложили целочисленный вариант параметра массы аминокислот — число нуклонов в молекуле; позднее Владимир Щербак (см. Примечания к Главе 111) использовал его для демонстрации арифметического содержания генетического кода. Термин нуклонная масса и будет использован далее. Термин барионное число не применяется к молекулам, иначе он бы только запутал дело (хотя математически он точно соответствует нуклонной массе). Он фигурирует только в названии этой главы, да и то — для того только, чтобы пояснить ее символ.
«Новый параметр» и объекты его приложения позволили выявить удивительную картину. Чтобы ее оценить, надо иметь в виду два обстоятельства. Во-первых, основу целочисленности составляют наиболее распространенные и стабильные изотопы атомов молекул 20 аминокислот. Второе обстоятельство требует отдельного уточнения. Дело в том, что молекулы аминокислот сконструированы по общему правилу. Все они являются альфа-аминокислотами, то есть их аминогруппа максимально приближена к карбоксилу; именно такие аминокислоты способны обеспечить необходимую прочность и устойчивость молекулам полимеров (полипептидов):
Различие в структуре аминокислот обеспечивается вариантами радикала (R), а константную часть молекулы составляют показанные здесь два атома углерода, два — кислорода, один — азота и четыре — водорода. Их целочисленная нуклонная масса, то есть масса их нуклонов — 74 в свободном состоянии и 56 — в составе полипептида. Вариабельная нуклонная масса относится к радикалу и составляет от 1 (водородный протон) у глицина G до 130 у триптофана W.
Приняв за случайность сам децимализм кода, на котором настаивает доктор Щербак, обнаруживаем, однако, что таблица кода в значениях нуклонных масс демонстрирует хорошо организованный набор информационных сигнатур 111 в системах счисления 5-9:
Ярко-зеленым в Таблице 11 отмечены ячейки тех аминокислот, нуклонная масса которых принимает значение 111 в той или иной системе счисления (номер системы счисления принято указывать справа и снизу от числа; номер десятичной системы не указывается). Бледно-зеленым отмечены ячейки тех аминокислот, нуклонная масса которых принимает значение 111 при определенных условиях: сложение нуклонных масс гистидина Н (81+) и триптофанаW (+130) дает 211=11114 (других таких смежных пар в матрице нет), нуклонная
