Судя по приведенному выше результату расчета, он мог быть получен только исходя из предположения, что все несколько десятков (или сот) миллионов атомов, входящих в состав крупной ДНК, одновременно и независимо друг от друга подошли из окружающего пространства к требуемым позициям и заняли их.

Автор данной статьи глубоко убежден в бессмысленности такой методики расчета и о подобном способе самообразования ДНК. В природе все более сложное складывается из более простого, поэтапно, шаг за шагом.

Поэтому данный сайт подходит к вопросу возникновения, устройства и "работы" ДНК прямо-таки диаметрально противоположным образом. Прямыми и не такими уж и сложными логическими соображениями здесь отслеживается последовательность образования сравнительно простых органических молекул из входящих в их состав атомов (см. предыдущую главу), а затем более сложных молекул из более простых. И так - вплоть до РНК, ДНК, генов и белков.

Причем, это никакая не версия, а прямые (хотя и умозрительные) результаты наблюдения за последовательными физико-химическими преобразованиями в природе. Такой анализ основывается автором на общеизвестных и общепризнанных на сегодня исходных сведениях.

Некоторые упрощения (а, возможно, и упущения) при описании "технологии" самозарождения и последующего существования ДНК и других компонентов живой материи допущены автором большей частью сознательно. И как непрофессионалом, излагающим материал для таких же непрофессионалов. (Об этом уже говорилось во вступительной статье Содержание и методология раздела О сайте). Главное для всех нас - понять суть дела и прийти к правильным выводам.

При дальнейшем ознакомлении с материалом данной статьи (как и предыдущей) надо понимать, что плоские (двухмерные) структурные формулы молекул или их фрагментов на листе бумаги или экране монитора предназначены только для схематической передачи основных связей между их ближайшими атомами. Реально эти молекулы имеют сложное пространственное строение, которое и определяет окончательно все взаимодействия между разными частями молекул и взаимодействия между разными молекулами. Передать графически такое строение всех молекул крайне сложно, и такая задача автором сайта, в принципе, не ставилась.

С подобными проблемами мы все уже сталкивались при изучении плоских географических карт, а кое-кто - еще и при изучении карт звездного неба. Из этих примеров становится ясно, что кое-что для понимания объемного мира все-таки дают даже и его схематические плоские модели.

Но некоторые молекулы таки представлены и в объемном виде, для наглядности и для большей привлекательности всей данной статьи. Они выстроены автором с помощью специальных химических программ, в достаточном количестве имеющимися на просторах Интернета).

Как затем делалась еще и последующая анимация самых важных из них (фрагментов РНК и ДНК), рассказать в двух словах невозможно. Но она тоже сугубо авторская.

При наличии даже небольшого (по числу видов) количества биогенных химических элементов, а также условий для быстрого протекания различных химических реакций (в идеале - воды в жидкой фазе), в природе очень быстро создаются десятки и сотни тысяч самых различных химических соединений, разного состава и разной структуры. Подавляющее большинство из них так и остаются никем не востребованными растворами, осадками или мертвыми породами. Но некоторые из этих соединений, с виду - мало чем, в принципе, от других отличающиеся, впоследствии обнаруживают способность создавать удивительные комплексные соединения уже и между собой.

Одним из таких простейших соединений является т.н. фосфорный радикал следующего вида (Рис. 1.1):

Радикал - не просто весомо звучащее слово. Это нечто, способное действовать чрезвычайно энергично (даже и в применении к общественной жизни). В данном конкретном случае такая способность вызвана двумя свободными валентностями, по одной на двух атомах кислорода. При наличии в окружающей среде каких либо атомов, они быстро присоединяются к свободным отросткам радикала. Обычно это бывают атомы водорода (гидрогена), наиболее распространенного во Вселенной химического элемента. И вместе с этими атомами этот радикал обычно и изображают. (Хотя после этого он, по существу, перестает быть радикалом в полном смысле этого слова). Большинство исследователей относят этот радикал к одному из "первокирпичиков" жизни.

Невозможно спорить о важности этой структуры для возникновения и последующего развития жизни. Но автор данного сайта, проанализировав все имеющиеся в его распоряжении данные, пришел к выводу, что первоначальный вид подобного фосфорного соединения (по сути дела - одного из вариантов фосфорной кислоты), когда до органического изобилия соединений было еще очень далеко, был иным, а именно - таким (Рис. 1.2):

Во-первых, в начале формирования звездно-планетных систем (в т.ч., Солнечной системы и планеты Земля) существовал не только "дефицит" благоприятных условий (о них тогда просто не могло быть и речи), но и дефицит требуемых материалов (атомов), которые в некотором ограниченном пространстве могли быть наперечет, буквально поштучно. Поэтому на таких ранних стадиях развития природы более вероятным было появление как раз более простых соединений.

В принципе, теоретически, некоторые реакции возможны даже и в открытом космосе, но там они крайне маловероятны, а если и случаются, то из-за большой пространственной разобщенности отдельных атомов протекают крайне медленно и могут нами вообще не учитываться.

Во-вторых, современными методами исследований показано и доказано, что во всех главных жизнеобразующих молекулах их фосфорная оконечность имеет ТРИ (а не четыре) атома кислорода.

Судя по всему, последовательность дальнейших химических процессов такова. Сначала одна любая из четырех (из числа двух двойных) связей в представленной мною формуле фосфорной кислоты разрывается. Ее рвет обилие "предложений" со всех сторон на уже относительно продвинутых и современных стадиях развития жизни, особенно, вблизи какой-нибудь сформировавшейся крупной органической молекулы. Один из концов образующегося таким разрывом радикала присоединяется к этой большой молекуле, а другой "прихватывает" (обычно - на время) какую угодно рядом расположенную "мелочь", как правило, Н или ОН. И "ждет" встречи с другим интересным объектом (так как вероятность одновременного появления двух больших органических молекул в маленькой зоне пребывания и возможного действия микроскопического фосфорного соединения чрезвычайно мала).

Как уже показано в предыдущей статье (что, впрочем, и без того достаточно очевидно), подобные соединения (или их фрагменты) легко образуются самостоятельно, без какого-либо внешнего вмешательства. Лишь бы были исходные материалы, в данном случае - атомы фосфора, кислорода и водорода и углерода.

Другой относительно простой совокупностью атомов, легко соединяющихся в молекулы, являются карбонатные или углеродные (С) радикалы. В ходе развития природы и формирования жизни они стали центральными (в т.ч., и чисто геометрически) звеньями любой биологической молекулы. Их таких существует всего два вида, да и то, едва различимых между собой (в правом блоке - на один атом кислорода меньше):

Рис. 2.1 (Радикал С_r)

Рис. 2.2 (Радикал C_d)

Эти радикалы содержат пятизвенные кольца, называемые пентозами. (Бледным оттенком показаны атомы Н, которые могут замещаться в химических реакциях, например, при соединении пентоз с рассмотренными ранее фосфатными радикалами).

Есть ли в этих структурах что-нибудь особо сложное, не поддающееся пониманию и силе воображения? Хотя бы в том смысле, что и эти химические соединения безо всяких затруднений могли образоваться самостоятельно? Конечно же, нет, представить такое никакой трудности не составляет. Подобные структурные самообразования при наличии исходных материалов в достаточном количестве и на близком расстоянии друг от друга не только возможны, но и просто неизбежны.

Как показано в предыдущей главе, нет ничего необычного и в самостоятельном образовании немного более сложных кольцевых структур, содержащих атомы азота. Главное, как всегда, - наличие достаточного количества "строительных" материалов. Которые, к тому же, в качестве первых шагов без каких-либо затруднений могут образовывать соединения типа СН4 и NН3.

Первый, самый простой (из тех, которые участвуют в формировании биологических молекул) тип азотистого (или по другому - нитратного) радикала, широко распространенный в природе, представляет собой такую двойную пару, (два его варианта, аналогично случаю с С_r и C_d):

Рис. 3.1 (Урацил, U )	:	Рис. 3.2 (Тимин, T )

Существуют и другие природные азотистые радикалы. Например, такие (здесь выбраны только те их них, которые входят в формулы биологической химии, то есть, в состав живых клеток и их составляющих):

Рис.3.3 (Цитозин, C )	Рис. 3.4 (Аденин, A )	Рис. 3.5 (Гуанин, G )

Все пять азотистых радикалов являются основаниями будущих нуклеотидов. Что это такое, см. уже в следующем абзаце.

Все представленные выше радикалы, свободные или временно "подгруженные" одним-двумя простейшими атомами, вступают в реакции при всякой встрече с "подходящими", более весомыми соединениями (по типу реакций замещения), в том числе, и в реакции между собой, образуя в конечном итоге нуклеотиды.

Согласно современным представлениям, в процессе возникновения жизни на Земле сначала соединялись между собой нитратные (азотистые) основания и карбонатные (углеродные) радикалы (пентозы), образуя т.н. нуклеозиды, а уже потом они соединялись с фосфорными радикалами (фосфатами) и образовывали нуклеотиды. Для нас в любом случае важен лишь итог этих реакций соединения - появление нуклеотидов.

Пришло время указать, что все радикалы (и их соединения), представленные на рисунках с голубым фоном (имеющие по дополнительному атому кислорода/оксигена у второго справа атома углерода/карбона в пятиугольниках/пентозах), вступают в реакции и образуют устойчивые связи только между собой и с универсальными основаниями, показанными на рисунках с белым фоном. И они сами, и образованные ими нуклеотдиды относятся к т.н. соединениям урацилового ряда - по названию самого первого (и самого относительно простого) азотистого основания этой группы - урацила (сокращенно У или U).

Аналогично, все радикалы и их соединения, представленные на этом сайте на рисунках с желтым (и белым) фоном, вступают в устойчивые постоянные связи только в пределах своей группы.

В их карбоновой сердцевине/пентазе отсутствует один "необязательный" атом кислорода, из-за чего сам этот радикал и все его последующие соединения в своих полных наименованиях и имеют начало "дезокси" ("обескисленные"). Из-за этой "мелочи" существенно меняется структура электронного облака в нижней части любого нуклеотида этого ряда, из-за чего становятся невозможными их прочные соединения с продуктами противоположного, урацилового ряда.

Нуклеотиды являются уже довольно сложными химическими соединениями, поэтому и их полные названия довольно сложны. К тому же, все они имеются в нескольких различных вариантах. (Часть из них приведена далее, в таблице "Доп. информация").

Посетителям данного сайта такое запоминать совершенно не нужно.

Поэтому, чтобы просто понимать, как идут дальнейшие процессы, нуклеотиды условно просто обозначаются первыми буквами образовавших их оснований У(U), Ц(C), А(A), Г(G), Т(T), Ц(C), А(A), Г(G). При этом иногда их выделяют цветом или индексами r или d (чтобы отнести их к тому или иному ряду, особенно, когда названия совпадают).

Основополагающим нуклеотидом этого ряда является тимин (Т). По первой букве приставки "дезокси" все они (кроме самого тимина) и их карбонатный радикал обозначаются, в случае необходимости, индексом d .

Просто для небольшой разрядки сообщим, что один из теминов, слово гуанин, образован от слова гуано, т.к. впервые он был обнаружен биологами в явной форме в... птичьем помете. Увы, это было именно так. Из песни слова не выкинешь.

Как же выглядят эти легендарные нуклеотиды? Опять ничего особенно сложного, этого всего лишь соединения рассмотренных нами ранее радикалов, по три всякий раз:

Рис. 4.1. Уридиловая кислота, УМФ, У (U)		Рис. 4.2. Тимидиловая кислота, ТМФ, Т (Т)

Рис. 5

Замена правой части формулы на другие существующие в природе азотистые радикалы и подбор соответствующих С-радикалов (с дополнительным атомом кислорода возле условно 2-го атома углерода или без него) создают нуклеотиды следующих видов:

Рис. 6.1. Адениловая кислота, АМФ, А_р (A_r)		Рис. 6.2. Дезоксиадениловая кислота, дАМФ, A_д (А_d)

Рис. 7

Еще одна пара возможных сочетаний радикалов:

Рис. 8.1. Цитидиловая кислота, ЦМФ, Ц_р (C_r)	Рис. 8.2. Дезоксицитидиловая кислота, дЦМФ, Ц_д (C_d)

Рис. 9

И, наконец, последняя пара возможных сочетаний (Рис. 12.1, 12.2):

Рис. 10.1. Гуаниловая кислота, ГМФ, Г_р (G_r)		Рис. 10.2. Дезоксигуаниловая кислота, дГМФ, Г_д (G_d)

Рис. 11

Таким образом, не столь уж и сложные самопроизвольные перестроения нескольких радикалов (готовых молекулярных блоков) порождают (сами по себе!) все восемь типов нуклеотидов, являющихся основой возникновения и существования жизни. На Земле или в любом другом подходящем по условиям месте во Вселенной.

В очередной раз вспомним, что этими условиями являются только наличие материалов (нескольких типов биогенных атомов) и среды, в которой они и их соединения могут взаимодействовать (в идеале - воды).

Дополнительная информация (не обязательная, таблица, выделенная блеклыми цветами).
Аналогично названиям образующих радикалов основополагающие биологические соединения называются:

Чтобы получить более правильное представление о пространственном устройстве молекл нуклеотидов, а также для переключения внимания читателей из сферы умственной деятельности в область эстетического(!) восприятия учебного материала, ознакомимся с несколькими моментальными "снимками", сделанными в специализированных химических программах построения объемных (да еще и движущихся!) моделей молекулярных соединений.

В качестве примера выбран нуклеотид аденин А_r (А_р). Разные его модели выстроены по разным методикам и с учетом разных приоритетов. Ниже представлена лишь незначительная часть результатов при различных подходах к их построениям. Атомы водорода, размещенные вплотную к тяжелым ядрам, образующим скелеты молекул, на рисунках условно не показаны. Цвета остальных атомов в моделях, выстроенных в разных компьютерных программах, совпадают не всегда, но принципиально это ничего не меняет.

Для одних наиболее важны скелет и связи,	для других - ядра атомов.
( Хотя и те, и другие, как и почти все остальные, просто игнорируют атомы водорода. Да и условные цвета показываемых атомов в моделях разных авторов совпадают далеко не всегда.) .
Третьи учитывают размеры атомов вместе с электронами,	четвертые делают акцент на самих электронных оболочках:
Некоторые увлеченно рассматривают квантовые орбитали электронов...	А так выглядел бы этот нуклеотид (но, конечно, без каких-либо условных цветов) в фантастическом микроскопе:

И все же, объемные модели наиболее наглядны, если их рассматривать с разных сторон:

Итак, как показано выше, природа сама создала нуклеотиды. Что происходило с ними дальше? (Точнее, происходило, происходит и будеть происходить впредь! В чем мы убедимся уже в следующей подтеме).

На следующем этапе самопроизвольных преобразований нуклеотиды урацилового ряда выстраиваются в цепочки так называемых РНК - рибонуклеиновых кислот. (Именно по первой букве этого слова в латинском начертании все радикалы и комплексы урацилового ряда и имеют индекс r . Кроме самоочевидного урацила.)

Нуклеотиды противоположного семейства ("обескисленных" радикалов и нейтральных универсальных азотистых оснований) могут выстраиваться (и постоянно успешно делают это) в продольные нити будущих ДНК - дезокси-рибонуклеиновых кислот. (Это длинное слово здесь написано через дефис только для удобства правильного его первого прочтения. По первой букве этих кислот все исходные радикалы этого ряда имеют индекс d . Кроме стоящего особняком тимина.)

На предыдущих схематических рисунках нуклеотидов бледным цветом были показаны атомы, в направлении которых каждый нуклеотид сильно поляризован, потому что с одной его стороны почти по одной прямой линии расположено сразу три атома кислорода, а с другой (после третьего атома углерода С 3' ) - только один.

Имеющийся у всех нуклеотидов уринового ряда еще один атом кислорода, возле атома С 2' карбоновой пентозы, как раз этим дополнительным атомом углерода и нейтрализован (как другая возможная точка поляризации). Более того, "лишний" атом кислорода только немного перераспределяет напряженность электрического поля у атома С 3' , делая все продольные соединения нуклеотидов этого ряда немного слабее.

Так или иначе, вертикальный (по рисункам) поляризованный участок любого нуклеотида (Н)-ОРОССС-(ОН), или, в другой форме записи ("радикальной"), -OPOCCCO- , является универсальным (и очень прочным!) продольным соединителем, действующим по принципу электростатического притяжения. К тому же, сблизившиеся за счет этого звенья укрепляют свое взаимодействие еще и за счет создания совместных (частично) электронных оболочек.

Такое взаимодействие неизбежно приводит к естественной (хотя и вполне спонтанной) полимеризации нуклеотидов - их соединению в длинные вертикальные нити. Наличие большого количества свободных (одиночных) нуклеотидов в органических растворах (в т.ч., и в так называемом первичном биологическом бульоне) способствует этому процессу, а их дефицит тормозит его, но принципиально абсолютно ничего в нем не меняет.

Нуклеотиды обоих семейств очень быстро выстаиваться в очень длинные цепи, причем, вначале (на стадии самообразования) - без какой-либо системы в этих цепях, например:

...ТЦЦААТГГГЦЦТТАТГГГЦЦЦТТАТАТАГГАЦЦАТТ...... и т.д.

Длина такого рода цепей может достигать десятков или сотен тысяч нуклеотидов (у бактерий и простейших одноклеточных), а то и многих миллионов (или даже миллиардов - у высших биологических видов). Причиной высокой степени полимеризации (образования длинных нитей) является исключительно высокая прочность продольных соединителей.

При этом нуклеотиды урацилового ряда (обозначенные на предыдущих графических материалах оттенками синего цвета и индексом r), рано или поздно выстраиваются в рибонуклеиновую кислоту (РНК), а тиминового, то есть, дезокси-ряда нуклеотидов (обозначенных на всех предыдущих рисунках оттенками желтого и красного, а также индексом d), - в дезокси-рибонуклеиновую - ДНК. (Причем, во втором случае сразу происходит наращивание и второй, параллельной ее цепи, см. далее).

Графически универсальный продольный соединитель можно условно изобразить, например, в виде шарового замка-защелки (подобного тем, которые используются в детских пластмассовых конструкторах):

В условном графическом представлении, для наглядности, соединители групп r и d показаны разного диаметра и цвета.

В последующих графических построениях продольные соединители не показываются для исключения чрезмерного загромождения рисунков, которое только мешало бы пониманию процессов. Но их наличие постоянно подразумевается по умолчанию.

Цепи ДНК гораздо длиннее, чем РНК. Дополнительный отросток ОН, имеющийся в РНК, несколько затрудняет процесс полимеризации (за счет некоторого размывания и смещения электронного облака, см. движущуюся объемную модель выше), и делает продольные связи РНК менее прочными.

Еще одной теоретически возможной причиной этого может быть простой дефицит хотя бы одного из компонентов этой группы, например, того же урацила. Более точных объяснений этого явления автор пока не установил и нигде не вычитал.

Со 100%-ной уверенностью ясна лишь причина ограниченности длины РНК для матричных РНК, копирующих информацию генов (см. ниже). Это строгая заданность структуры ее начала и конца копируемым ею геном.

Дальнейшее рассмотрение будем проводить, начиная с ДНК. Ее роль в образовании и поддержании жизни, особенно, на первом этапе, все-таки, намного важнее. А главное, - изначально она формируется из более простых (хоть и не намного) составляющих.

При очень длинных цепях, их подвижности и гибкости (из-за теплового фактора, наличия оболочки, то есть ограничителя длины прямолинейного расширения и др. причин), а также при постепенном снижении концентрации неохваченных указанным процессом нуклеотидов, цепи могут замыкаться в кольца, а иногда даже запутываться в узлы. Для этого только необходимо, чтобы конец цепи случайным образом достаточно приблизился к ее началу.

Случай случаем, но при таких длинных и произвольно ориентируемых на каждой стадии образования цепях это вполне может происходить. Ничего сверхестественного в этом, конечно, нет. Замыкание цепи ДНК в обычное кольцо, без узлов, - еще и очень выгодное для ДНК состояние, как самое прочное. Вместе с тем, это, все-таки, не строго обязательное условие образования ДНК.

Может показаться, что кольцевая структура ДНК делает невозможной ее самовоспроизведение. Однако, в ее длинной цепи (исходной или вновь образовавшейся) всегда найдется более слабый участок (например, из-за теплового воздействия окружающей среды), который способен временно разорвать кольцевой сцепление обеих ДНК и выпустить их в дальнейшую самостоятельную жизнь. Хотя ничто не мешает обеим ДНК сосуществовать и в сцепленном виде.
Как оказалось позже, размножаться способны даже ДНК, завязанные в узлы.

Тема узловых ДНК слишком сложна и специальна, а для философского осмысления процесса самообразования жизни совершенно не обязательна, поэтому далее на данном сайте не рассматривается. Для самого общего представления можно только показать некоторые встречающиеся виды таких узлов (рисунок позаимствован из источника свободного доступа - Википедии):

После замыкания в кольцо цепь приобретает особую прочность и устойчивость, так как в дальнейшем вся ее подвижность сводится к "утряске", то есть, занятию всеми ее фрагментами и отдельными атомами наиболее устойчивых в энергетическом смысле положений. При этом постепенно начинает формироваться и пространственная структура цепи.

В реальной ситуации одновременно (или чуть позже) с процессом наращивания длины цепи идет еще и ее утолщение в 2 раза за счет формирования параллельной цепи, соответствующей (но не равной!) первой. Причиной этого является наличие в каждом нуклеотиде азотистого радикала (см. представленные выше рисунки), стремящегося воссоединиться с другим, подходящим ему (или, как принято говорить, комплементарным, ему).

Что же это такое, комплементарность?

Не надо пугаться этого якобы сложного слова. Его надо воспринимать как комбинацию более простых, привычных и приятных слов комплект и комплимент, что соответствует (случайно или специально - автору не известно) и сути новообразованного слова:

В чем заключается эта "подходящесть", станет ясно из следующего ее описания и поясняющих рисунков.

Как показано выше, два из нуклеотидов (Т и Ц) содержат по одному азотистом кольцу , а два (А и Г) - по два кольца.

Одно кольцо содержит и нуклеотид У. С точки зрения его строения он является близким аналогом Т, но из-за большей степени окисления своего карбонатного радикала может входить только в состав цепей РНК (как и РНК-овские варианты А, Г и Ц).

Свободные нуклеотиды, оказывающиеся поблизости от одиночной (на первом этапе формирования) цепи ДНК, притягиваются к ней сначала дополнительными атомами азотистых колец таким образом, чтобы за их счет на исходных кольцах как бы образовывалось(лись) еще одно, а то и два новых, связывающих псевдо-кольца (см. рисунки 14.1 и 14.2, на которых они обозначены красным пунктиром). Псевдо, - потому что в "полноценное" (и окончательное) химическое соединение "чужие" азотистые кольца так и не вступают, а только притягиваются друг к другу по принципу комплементарности (см. выше). Такое сближение соответствует устойчивому состоянию образующейся при этом пространственной структуры их двух нуклеотидов.

Рис. 12.1

Рис. 12.2

Как видно из этих рисунков, из-за расположения и влияния "второстепенных", дополнительных атомов при "главных" кольцах, боковой захват возможен только между парами А - Т и Г - Ц (в РНК в первой паре вместо Т взаимодействует его аналог У). Это и есть иллюстрацией (и объяснением причины) комплементарности этих пар.

Одной из молекул в каждой паре для такого взаимодействия приходится развернуться (по отношению к изображенному в начальной части статьи рисунку), что условно показано зеркальным отражением фрагментов Т и Ц.

Из этих же рисунков видно, что соединение А - Т (У - Т), через две линии взаимодействия (и одно дополнительно возникающее кольцо) значительно более слабое, чем соединение Г - Ц, через три линии взаимодействия (и через два дополнительных кольца).

Таким образом, допустимыми боковыми соединениями нуклеотидов (для их попарного существования - главными) возможны только следующие (Таблица комплементарности):

Рис.13

Справа - нуклеотиды РНК

Очень важным является то, что к любому нуклеотиду семейства ДНК (на рис. 13 - красные) могут присоединяться не только "свои" комплементарные полу-пары, но и аналогичные нуклеотиды семейства РНК (У, А, Ц, Г), обозначенные на рис.13 справа, синим цветом. Те, которые отвечают принципу комплементарности. Например, к "красному" Т вполне может присоединиться "синее" А; их соединители взаимно подходят друг другу. Однако такие соединения бывают только временными (из-за относительно слабой боковой связи между ними, которая, в свою очередь, объясняется хоть и не очень значительным, но вполне конкретным отличием в строении "красных" и "синих" нуклеотидов). Но свою жизненно важную роль они еще сыграют (например, при копировании участков цепи ДНК).

После бокового присоединения любого нуклеотида к формируемой цепи он немедленно соединяется через свой универсальный продольный соединитель еще и со своим соседом, присоединившимся к цепи на мгновенье раньше, формируя таким образом еще одну продольную цепь (ветвь), параллельную первой:

По мере полного заполнения всех боковых "вакансий" образуется двойная цепь, туго закрученная в спираль, см. рисунок в самом начале темы. Это и есть молекула ДНК.

Еще одной особенностью ДНК является противоположное по поляризации (ориентации) направление ветвей (после завершения ее построения). Если одна из них как бы идет вправо (или в любом другом направлении), то другая - влево (или в любом другом направлении, противоположном первому). Объяснить это можно, например, тем, что пентозно-фосфорные (карбонатно-фосфорные) "отростки" нуклеотидов, идущие от нитратных основ (азотистых колец), могут свободно вращаться относительно оси N - C (N - последний атом нитратного кольца, С - первый атом карбонатной пентозы). Вот они и занимают такое положение, при котором находящиеся на периферии нуклеотидов фосфатные окончания, имеющие одинаковый заряд, находятся на максимальном расстоянии друг о друга, за счет электростатического отталкивания. Оно совсем невелико, но для смещения ничтожных масс фрагментов молекул вполне достаточное.
Еще одна причина (или продолжение первой) - показанный ранее разворот одной из составляющих в каждой паре на 180 градусов, что только и делает возможным поперечные соединения.
(Это авторская версия этого явления. Более точное объяснение автору не встречалось. Как и любое другое).

Автору пока не совсем ясно, почему практически не создают двойных цепей первичные, исходные, "природные" (не матричные) молекулы РНК (за исключением примитивных вирусов). С этим еще предстоит разбираться. (Возможно, из-за дефицита строительного материала. В частности, атомов кислорода.)

Зато первичные (не матричные) РНК имеют интересное свойство частично "запутываться" и складываться в отростки ("шпильки" или петли), если на небольшом расстоянии цепи РНК попарно имеются отрезки, комплементарные друг другу, которые и соединяются между собой (синим цветом на рис. 14 показаны нуклеотиды, красным - образующаяся продольная нить):

Рис. 14. Типичная РНК (упрощенная модель)

Пространственная спираль ДНК - следствие не плоской и не абсолютно симметричной (при виде с условного "верха") структуры исходных нуклеотидов, а также создания продольных связей через разные атомы пентаз, от т.н. 5-го атома углерода нижней пентазы (фактически - четвертого, через дополнительный 5-й) к 3-му следующей верхней. Образующаяся спиралевидная молекула получает дополнительную устойчивость еще и за счет этого.

Двойной характер цепи ДНК - следствие бокового, а затем продольного сцепления подключающихся к первичной цепи свободных нуклеотидов.

Замкнутые в кольца ДНК способны закручиваться и в "сверхспирали", что позволяет им быть прочными и очень компактными. Иллюстрацией сверхспирали может служить многократно закрученная бельевая веревка или шнур пылесоса, которые способны создавать произвольные самозакручивающиеся петли где-то в их середине.

Из описанного выше процесса самообразования двойной спирали ДНК, состоящей из случайной последовательности нуклеотидов, вытекает предположение об огромной, чуть ли не бесконечной многовариантности таких первичных ДНК. А такого, мол, нет и не может быть. Не наблюдаем мы бесконечного количества видов ДНК (и образовавшихся на их основе биологических видов), даже при помощи самых современных методов.

На самом деле, практически наблюдаем. Несколько сот тысяч биологических видов на Земле, включая растительный мир, животных всех видов, птиц, насекомых, рыб, моллюсков, бактерий, микробов и вирусов - это очень большая многовариантность. А ведь это - только ничтожная часть из всей первичной многовариантности случайно образующихся ДНК из-за далеко не обязательной способности абсолютно всех их к формированию живых организмов. Или, тем более, способных бороться за выживание в бесконечно конкурентной среде. И, тем более, побеждающих в этой борьбе. Только последние и есть то, что мы видим сейчас вокруг себя .

Подавляющее же большинство первичных ДНК достаточно короткие и относительно примитивные, способные формировать только ничтожные комочки аминокислот - наипримитивнейшие белки (см. далее), которые пригодны только для того, чтобы пойти в пищу более сложным и совершенным.

Кстати, ничто не мешает формироваться таким первичным (не наследственным) ДНК и сейчас. Но они тоже в своем абсолютном большинстве просто поедаются всеми, даже простейшими из уже сформировавшихся на сегодня видами, владеющими биосферой Земли.

Но некоторые (единицы), все-таки, и формируются, и выживают. В форме простейших новых вирусов, агрессивных и вполне способных постоять за себя. Длина их ДНК составляет "всего" несколько тысяч нуклеотидов.

После описанного выше завершения формирования любой из первичных ДНК обе ее продольные цепи закручиваются и стягиваются настолько сильно и прочно, что это приводит к разрыву некоторого участка поперечных связей. (Это немного напоминает разрывы нитей полотенца при его чрезмерном выкручивании после стирки). Правда, другие считают причиной такого разрыва не чрезмерное закручивание, а как раз наоборот, раскручивание участка спирали (например, под действием тепла) и ослабевание поперечных связей (по той же или еще какой-нибудь причине).

Так или иначе, на некотором участке ДНК (для незамкнутых в кольцо учебных моделей - с краю) возникает разрыв поперечных связей и ее нити (цепи) несколько расходятся.

Рис.15

В образовавшийся разрыв тут же устремляются многочисленные свободные нуклеотиды, в изобилии содержащиеся в окружающей среде (или уже в клетке). Они комплементарно (по принципу "подходящести", см. выше) присоединяются к "раскрытым" звеньям в каждой нити, и тут же сращиваются через универсальный продольный карбонатный (т.н. "сахарный") соединитель и между собой, образуя две новые нити, ничем не отличающиеся от первичных, "родительских". Постепенно проходя через всю длину ДНК, этот процесс, в конце-концов, приводит к образованию двух новых ДНК, ничем не отличающихся от исходной.

Большими черными стрелками на Рис.15 показано направление физического разделения ветвей, а не упоминавшееся ранее направление их поляризации, которое противоположно друг другу, см. ниже Рис.16.

Кажущаяся бесконечной и монотонной двойная цепь, визуально не слишком значительно оличающихся друг от друга нуклеотидов (особенно, в наружном сахарно-фосфатном остове), удивительным образом несет на себе всю информацию об абсолютно любом признаке будущего (или уже существующего) организма (или растения), для которого данная ДНК предназначена.

Как же можно хотя бы представить себе такое? Да и возможно ли это вообще?Оказывается, да. Несмотря на кажущуюся бессмысленность во взаимном расположении нуклеотидов в каждой цепи, оно то, это расположение, и несет всю требуемую информацию.

Оказывается, что лишь последовательности нуклеотидов ТАЦ или ЦАЦ (это т.н. стартовые кодоны) могут являться своеобразным сигналом начала "записи" информации об очередном признаке биологического вида - так называемого гена.

Вся дальнейшая последовательность нуклеотидов разбивается на тройки (триады), которые могут затем особым образом "считываться" естественными средствами (или просто рассматриваться наблюдателем, хотя бы и умозрительно). Эта последовательность триад будет "осмысленно" продолжаться до тех пор, пока на пути считывания не возникнет одна из последовательностей: АТТ, АТЦ или АЦТ. Они являются сигналом на окончание "записи" данного гена (или т.н. терминирующими триадами).

"Стартовые" последовательности (ТАЦ и ЦАЦ) могут входить и в состав центральной части любого гена, по ходу его записи, и там они, конечно, уже предстают в качестве обычных триад, а не стартовых. Поэтому перед вышеприведенным определением и было указано "могут являться", а не "являются".

Почему именно такие сочетания нуклеотидов являются командами начала и конца гена, а любые промежуточные триады между ними - "всего лишь" телом гена? Это станет ясно несколько позже, после описания работы матричной РНК и процесса синтеза белка.

На рис. 16 (см. ниже), в левой нижней части, на участке разделения цепей ДНК, условно выделенным зеленым цветом показано начало Гена 1 (ТАЦ, порядок рассмотрения - снизу вверх), желтым цветом - триады "тела" гена (их реальная длина - от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч триад), а темно-серым - триада АТЦ конца гена. Последующие нуклеотиды являются промежутком, "пробелом" между генами, именуемым промотором (пока не попадется очередная "стартовая" группа).

Рис. 16

Аналогично, в правой вертикальной цепи ДНК видно начало Гена 2, идущего сверху вниз (после стартовой "команды" ЦАЦ).

Если внутри гена, по ходу его развития попадается еще одна стартовая триада (не совпадающая с шагом триад первого гена!), то с нее может начаться другой ген, перекрывающийся с первым. Тогда между ними нет никакого промежутка (промотора). На Рис.17 это Ген 3:

Рис. 17

Бывают еще т.н. расчлененные и прыгающие гены, крестообразные и завязанные в узлы ДНК, другие генетические чудеса и парадоксы, но это все уже узкоспециальные вопросы, не имеющие отдельного мировоззренческого значения. (А в принятой идеологии сайта нас интересуют, в первую очередь, именно они).

При разрыве поперечных связей, что возможно не только при репликации ДНК, а и "просто" под влиянием температуры или особых химических веществ - ферментов, в частности - полимеразы, в разрыв могут устремляться не только нуклеотиды ДНК-типа (d), а и РНК-типа (r), те есть, нуклеотиды т.н. урацилового ряда, синие на данном рисунке. (Описны они выше, в подразделе Нуклеотиды). Стоит только стартовую группу ТАЦ гена 1 захватить трем таким нуклеотидам (группа АУГ), по описанному выше комплементарному принципу, как все дальнейшее заполнение разрыва, до самого конца гена, будет проводиться уже именно (и только!) нуклеотидами r-типа.

В результате формируется "синяя" цепочка, последовательность триад, которая и образует в конце-концов то, что называется матричной РНК. (Из-за того, что эта РНК как бы снимает отпечаток с гена).

Это очень важный для всей генетики термин. Кодоны как бы кодируют устройство и тип белка, производимого на следующем этапе при помощи матричной (и еще одной) РНК.

Для упрощения рисунка 17, РНК на нем условно изображена не в процессе снятия копии гена в разрыве ДНК, а рядом с ней, снаружи. Это вполне допустимо, потому что уже по мере снятия отпечатка с гена она действительно "вываливается" из разрыва, а на ее место стают нуклеотиды ДНК-типа или, что еще более вероятно при ферментной причине разрыва, он весь самозаполняется сам на себя, как при закрывании застежки "молния".

После получения копии гена в виде матричной РНК начинается еще один чрезвычайно важный химический процесс - биосинтез белка. Популярно его никто и нигде не излагает. А все имеющиеся описания этого процесса содержат ту или иную долю загадочности и чуть ли не мистицизма.

На самом деле, как всегда, в природе все происходит само по себе, по законам физики и химии.

Для дальнейшего разговора предварительно стоит, видимо, пояснить (или напомнить), что существуют

Примеры: H2N - CH2 - COOH (глицин); H2N - (CH2)х4 - HCNH2 - COOH (лизин) и т.д.

Аминокислоты легко взаимодействуют друг с другом прямым химическим образом, естественным образом синтезируя белки. Тип белков полностью определяется общей длиной и последовательностью аминокислот в цепи.

Схема объединения АК такова, что от карбоксильной группы (COOH) любой первой аминокислоты отделяется OH, а от аминогруппы (HNH) второй - Н. Отделившиеся фрагменты дают молекулу воды, а образовавшиеся радикалы (остатки) аминокислот объединяются между собой.

Этот процесс из случайного и вяло текущего превращают в налаженный и четко организованный рассмотренные выше матричные РНК (см. далее).

Подобно принципу комплементарности для нуклеотидов, существует и принцип соответствия каждому кодону мРНК своей аминокислоты, которая занимает свое место в будущей белковой цепи в строго определенном кодонами порядке.

От комплементарности это соответствие отличается ярко выраженной односторонностью: каждой комбинации r-нуклеотидов в кодонах абсолютно точно и строго соответствует какая-то одна аминокислота, но одна и та же аминокислота может управляться разными кодонами.

(Обычно вместо подходящих говорят соответствующих. Но это "соответствие" практически ничего не объясняет. Кроме того, в определении получается тавтология соответствий - соответствующих).

На основе выполоненных практических лабораторных исследований генетический код - таблица соответствия кодонов и АК на сегодня установлена абсолютно четко, на все 100%.

Кодонов-триад по три любых элемента из возможных четырех существует 64 вида (даже и чисто арифметически, это 4 в степени 3):

ААА, ААУ, ААЦ, ААГ, АУА, АУУ, АУЦ, АУГ, АЦА, ... , ГГЦ, ГГГ.

А число привлекаемых к строительству белков аминокислот - всего 20. (Не будем перечислять все их названия, это никому не надо; автор данной статьи сам не знает и половины из них). Об этом явлении говорят, как об избыточности генетического кода.

Таким образом природа как бы нивелирует некоторую чрезмерную спонтанность "допущенную" ею еще в самом гене, в реальной ДНК-цепи.

Таблица генетического кода (эти сведения - только для очень любопытных) построена по принципу анализа и группировки конечных результатов - аминокислот. К этому исследователей, видимо, подвигало и то, что в значительной мере этот конечный результат на 80 - 90% предопределен уже первыми двумя нуклеотидами каждого кодона.

Лобовая, чисто математическая попытка составить таблицу генетического кода могла бы выглядеть так:

Так и в случае с генетическим кодом: главное - обозначаемые им соответствия. На практике, в литературе и в разговорах, их часто путают. Говорят код, а подразумевают конкретные соответствия.

А чаще бывает и еще хуже: говорят генетический код, а подразумевают конкретный совокупный набор генетически передаваемых признаков данной особи. Это большая принципиальная ошибка. На самом деле каждый набор (для каждого биологического вида) имеет свое название - геном.

Преобладающее влияние кодонов на результат процесса синтеза белков (и даже первых двух нуклеотидов в каждом кодоне) объясняется малым количеством привлекаемых для этого природных АК, всего 20 из 150 имеющихся. На то есть, как минимум две причины. Во-первых, их просто не может требоваться больше, чем самих кодонов (64). Во-вторых, структура и пространственное строение данного строительного материала должно быть более или менее однородным и унифицированным. В противном случае из-за резкой разногабаритности формируемых белковых нитей по толщине они, вероятнее всего, оказались бы слишком непрочными и непригодными для формирования каких-либо крупных образований.

Не исключено, что попытки вступить в реакцию синтеза белков раньше предпринимали (а может, предпринимают и сейчас) и другие АК, да только результат этого был плачевен: молекулы незавершенного строительством белка распадались(даются) на фрагменты, пригодные разве что в пищу для других, более оптимально устроенных. Кстати, они (фрагменты) могут быть использованы и для собственных нужд, например, разделения данного белкоподобного материала ферментами на исходные аминокислоты (как и любого чужого белка), из которых затем начинается новая попытка синтеза (но не из всех, а только из оптимально устроенных, иначе процесс опять не дойдет до конца).

Возможно, каждый белок и сейчас строится далеко не с первой попытки. Мы пока можем наблюдать только конечный результат этой работы и делать выводы о "нужности" именно этих 20 аминокислот. А потом удивляемся, почему же их используется только 20.

Серьезным логическим препятствием на пути понимания генетического кода является одностороннесть соответствий кодон - АК. Прямо - однозначная зависимость, обратно - неоднозначная. Как это возможно (и возможно ли вообще)?

Для снятия кажущегося противоречия надо умозрительно, чисто теоретически, представить себе, при каких условиях может срабатывать подобная логика. И что для этого нужно.

Думается, что она может быть разрешена при помощи каких-то гипотетических соединителей-переходников, размещаемых между свободными концами нуклеотидов мРНК, и притягиваемой к каждой их троице (кодону) аминокислотой.Из поставленных условий такие соединители вполне можно "изобрести". Ясно, что они должны быть асимметричными. С одной стороны у них должно быть 64 варианта каких-то тройных отростков, для контакта с любым вариантом кодона РНК. С другой стороны этой гипотетической структуры должны быть отростки (на деле - это выступающие атомы), пригодные для связи с 20-ю наиболее оптимальными аминокислотами (число таких отростков может быть разным, требуемым для охвата всех 20 вариантов этих АК).

Гипотетически (и в схематическом представлении) они должны выглядеть примерно так:

Рис. 19

Оказывается, ничего изобретать не надо. Внутренний объем клетки буквально кишит подобными структурами - микроскопическими РНК, именуемыми рибосомными. В глобальных масштабах строительства ДНК и матричных РНК, копирующих каждый ген, подобные микро-РНК, вероятно, составляют своеобразный строительный мусор. А оказываются так кстати!

Иногда эти рибосомные РНК называют транспортными (тРНК), из-за того, что они доставляют аминокислоты в зону доступности кодона. Однако, это далеко не главное в их функции. Такое действие могли бы и осуществить и многие другие структуры, можно было бы и вообще обойтись без этой операции. А вот без установления соответствия - никак.

Фактически, рибосомные РНК как раз и являются материализованными носителями генетического кода.

Реальное строение таких рибосом выглядит (в схематическом представлении) примерно так:

Рис. 20

Однако, всем требуемым для синтеза белков характеристикам, отвечают только 61 из тРНК. Для кодонов УАА, УАГ и УГА не находится соответствующего соединителя-переходника ни для одной из аминокислот. Поэтому ни одна из них в зону этих кодонов так и не попадает. Формирование белковой цепи прекращается на предыдущем, "значимом". А эти кодоны являются своеобразным знаком окончания процесса, или, как принято говорить, терминирующими (о них здесь говорилось уже и ранее). На рис. 18 они обозначены символом ТЕР в желтых секторах.

Так как кодоны мРНК не свалились с неба, а были ранее отпечатаны этой матричной РНК с соответствующего гена ДНК, то и комплементарные этим кодонам триады гена АТТ, АТЦ и АЦТ являются знаками его (гена) завершения. (Это ответ на одно из "почему", ставившихся в первой половине статьи).

Начинается процесс синтеза белка всегда на одном из двух кодонов: АУГ или ГУГ. В генах этим кодонам комплементарно соответствуют триады ТАЦ или ЦАЦ. Поэтому они, как правило, и являются началом нового гена.

Возможно (версия автора данной статьи сайта), это объясняется тем, что им соответствуют наиболее массовые в клетке аминокислоты метионин и валин. Возможно, эти АК имеют наиболее подходящие для синтеза типы "отростков". Возможно, в клетке имеется наибольшее количество связывающих их с кодонами рибосомных РНК. Возможно, действует несколько этих (или других) факторов одновременно.

Высказанные автором версии причин начал и концов (белков и генов или, если угодно, генов и белков) могут кому-то показаться слишком наивными и упрощенными.

Но лучше ли выглядит официальная трактовка? Практически без упрощений она сводится к следующему. В начале промотора (промежутка межу генами в цепи ДНК) находится т.н. оператор, "участок ДНК, с которым может специфично (это как?) связываться белок-репрессор" (т.е., ограничитель). Поэтому, мол, синтез белка (предыдущего) на этом и прекращается. Способствует (как?) этому состоянию (?) (а мы то думали, что это просто место) достаточное (?) количество глюкозы. Ближе к концу промотора находится т.н. индуктор (?), который снимает (как?) репрессирующее (блокирующее) действие предыдущего оператора, что позволяет начать синтез следующего белка со следующего гена.

Такое "объяснение" только чисто формально (а главное - умозрительно и бездоказательно) ОПИСЫВАЕТ события (а не их ПРИЧИНЫ). А за это объяснение два человека в 1965 году получили Нобелевские премии (Ф.Жакоб и Ж.Моно)...

Еще один немаловажный термин:

Другие подробности о строении и функциях рибосомных РНК для новичков уже излишни.

Хромосмой называется центральная часть ядра живой клетки, состоящая из набора одинаковых ДНК, сопутствующего набора матричных (копирующих) РНК и синтезируемых ими аминокислотных последовательностей - белков.

То есть, набор всего того жизненно важного, что только что было рассмотрено нами выше.В центре хромосом есть еще белковые сгустки (постепенно формируемые так же, как и любые другие белки, возможно даже - путем самопроизвольного синтеза АК), именуемые нуклеосомами. На такие сгустки цепочка ДНК как бы наматывается в 2 витка, "прилипая" к ним. Это имеет важное значение для последующего обмена фрагментами генов (или целыми генами) при слиянии половых клеток (ДНК не разваливается и не погибает, несмотря на временное изъятие из ее двойной цепи значительных отрезков - фрагмента гена и соответствующего фрагмента противоположной ветви, комплементарного первому). Сочетание ДНК и связанных с нею нуклеосом называется ядерным хроматином.

"Прилипание" (на некоторое время), видимо, осуществляется с помощью матричных и транспортных РНК, появляющихся в местах разрыва ДНК (одновременно и поперечного, и продольного), по схемам, аналогичным процессу синтеза белков.

В простейших клетках (бактерии, вирусы) хромосомой иногда называют просто саму ДНК.

В более развитых организмах число ДНК и образуемых ими хромосом в одной клетке может достигать нескольких десятков. В клетках человека содержится до 23 т.н. "тетрад" (четверок) хромосом, т.е., 92 очень похожих (практически одинаковых) хромосомы (но индивидуальные для каждой конкретной особи человека), содержащих в общем случае абсолютно одинаковые ДНК в слегка отличающемся окружении (РНК, результатов и "полуфабрикатов" их деятельности), как раз и являющемся другими компонентами каждой хромосомы.

Тем не менее, под воздействием внешних условий, в любом, отдельно взятом нуклеотиде ДНК-цепи любой из хромосом возможны изменения, которые называются мутациями, и которые являются причиной изменчивости (одна из важнейших характеристик всего живого).

Огромный запас хромосом, их кажущаяся избыточность, как раз и являются своеобразной гарантией выживания сложных биологических видов в условиях воздействия внешних факторов. Но само количество хромосом в клетке, рассматриваемое отдельно, не является фактором, предопределяющим наследственность. За это "отвечают" ДНК и расположенные в них гены.

Противоречия между наследственной предопределенностью и теорией эволюции рассматриваются в главе Эволюция.

Большинство специалистов-профессионалов не только не объясняет, но таки и не знает причину появления первых молекул белков и генов. И даже не стесняются делать заявления о том, что синтез первичных информационных молекул является "фундаментальной загадкой современной биологической химии", главной нерешенной проблемой в вопросе происхождения жизни.

А разве данная статья не описывает исчерпывающим образом весь этот процесс? Тем профессионалам, которые не были внимательными на соответствующих лекциях в пору своей студенческой юности, достаточно перечитать (на сей раз - внимательно) данную публикацию. И "загадка" рассеется.

Другие аспекты этой "загадки" рассматриваются и "разгадываются" в разделе Эволюция , подразделе "Почему жизнь именно такая?" (последнем в теме).

Исходными "причинами" жизни и генетического воспроизводства являются обычные физико-химические свойства материи и вещества.

Каждый живой организм (и растения, и любые животные, в т.ч., человек) в ядре каждой своей клетки содержит, как минимум, одну ДНК. Строение ДНК достаточно подробно рассмотрено выше. В данной подтеме акцент будет сделан только на относительных количественных характеристиках ее составляющих.

Каждая ДНК состоит из нескольких десятков (или даже сотен) ТЫСЯЧ (а то и миллионов) участков, именуемых генами (см. выше).

В свою очередь, каждый реальный ген обычно состоит из нескольких тысяч "элементарных" составляющих (нуклеотидов, см.выше).

На каждых ТРЕХ последовательно идущих нуклеотидах каждого гена отпечатываются (практически - в буквальном смысле) аминокислоты, из которых в последовательности, заданной данным геном, формируются белки (а позже - и клетки) данного организма.

То есть, любой ГЕН многократно, в десятки, сотни, а иногда и в ТЫСЯЧИ раз больше любой аминокислоты.

Условными математическими аналогиями для этих понятий могут быть такие количественные соотношения: ДНК - длинный железнодорожный состав, ген - вагон, аминокислота - пассажир в вагоне. Или многоэтажное здание - квартира - кирпич.

Для обеспечения функционирования каждого организма требуется питание - получение специфических строительных материалов, содержащихся, главным образом, в других организмах (или их фрагментах) - растениях или других животных.

Немногочисленные неорганические вещества, требуемые для питания, являются только счастливыми исключениями и вспомогательными материалами (например, соль и микроэлементы). Да и то, часть их таких неживых продуктов питания являются только продуктами жизнедеятельности живых (например, все сахара, уксус, спирт). Ну, и, конечно же, вода - универсальный (практически всегда - химически нейтральный) растворитель и переносчик.

Питание любого организма-потребителя (в т.ч., человека) сводится к расчленению организма, являющегося пищей, на его мельчайшие составляющие.
Не только (и не столько) механическому, но и химическому его расщеплению ферментами желудочно-кишечного тракта до молекулярного уровня, а именно, до уровня молекул аминокислот и их осколков. (Которые, как указано выше, многократно меньше от любого гена).

В результате такой деструкции НЕ ОСТАЕТСЯ практически ничего существенного и от любых более крупных биологических фрагментов пищи: белков поедаемого организма и соответствующих им генов (как раз и "породивших" эти белки).
На микробиологическом уровне происходит просто таки глобальное разрушение всей поедаемой ДНК (каждой). От нее (как и от белков и генов) не остается ничего, кроме бульона из аминокислот и их осколков.

А вот они то (и только они) и являются строительным материалом для формирования СВОИХ (с точки зрения поедающего организма) клеток. (Этот процесс здесь для экономии места и времени повторно мы рассматривать уже не будем).

Никакой чужой ген (громадина, с точки зрения "кирпичей" жизни - аминокислот и их составляющих) никаким образом не может "встроиться" целым и невредимым в ДНК организма-потребителя, ни при каких условиях. Подобно тому, как вагон не может стать в очередь пассажиров в билетную кассу в здании вокзала. Тем более, вагон поезда, сошедшего с рельсов, развалившийся на мелкие обломки. Это разнопонятийные и разногабаритные объекты.

Попутно можно отметить, что растения обычно скромно и "благородно" выжидают, пока дождевая вода принесет в их корневую систему соответствующие микробиологические "блюда" (точнее, продукты их распада до аминокислот) из окружающей среды - грунта. Совсем примитивные биологические объекты способны формировать свои ДНК прямо из свободных нуклеотидов окружающей среды (не такие уж они и примитивные, оказывается!). Но внутриклеточные процессы обмена все равно остаются однотипными для всего живого.

Непонимание микробиологического механизма обмена веществ подавляющим большинством диетологов и практикующих врачей-недоучек приводит к распространению в обществе необоснованных страхов перед продуктами, изготовленными из генно-модифицированных организмов (или с их использованием), и "сведений" об их опасности (а то и прямом вреде).

Ситуация усугубляется (а то и просто заказывается) лицами и организациями, поставляющими на рынок "чистые" продукты, "без ГМО".

На самом деле, практически никаких чистых продуктов давно не существует.
За исключением разве что продуктов моря (не консервированных) и дикорастущих бананов.

Человечество уже тысячи лет занимается так называемой селекцией растений, выведением их новых сортов путем перекрестного опыления специально отбираемых исходных видов. Давно выращиваются и различные гибриды растений (яблоко-груши, персико-сливы и др.) Только раньше люди делали это вслепую, не зная генетики и не понимая микробиологической сути процессов.

То же самое касается и всех пород домашних животных (коров, свиней, коз, лошадей, ослов, буйволов, верблюдов и других). Все они давным-давно генно-модифицированные. Есть даже примеры межвидового скрещивания животных (самый известный из них - мулы).

И никто из людей пока не умер от использования их мяса в пищу.

Если не знать (и не пытаться вникать в) суть внутриклеточного обмена веществ, то в той же мере, что и ГМО, человеку следовало бы опасаться и потребления любой говядины (вдруг рога вырастут, за счет коровьих генов), любой баранины (чтобы не обрасти шерстью), и даже любых злаков (чтобы вместо мозгов черепная коробка не заполнилась зерном; впрочем, похоже, что у некоторых последнее как раз таки и случилось). А "спасение" от опасности смешивания генов искать… в каннибализме(!) Ведь только в этом случае в организм человека не попадало бы никаких посторонних генов...

Разве это не логично? Странно, что такое не приходило в голову людям, опасающимся ГМО.

Аргументация сторонников настороженного подхода к использованию продуктов, использующих ГМО, обычно сводится к ссылкам на мнение консервативных (или просто малограмотных) ученых или, в лучшем случае, на результаты лабораторных исследований на подопытных животных. Однако ни одна из лабораторий, проводивших такие исследования, до сих пор не смогла предоставить убедительную сравнительную статистику результатов опытных и контрольных групп, в сочетании с достоверными данными о токсикологической чистоте кормов для каждой группы животных (исключающими случайное и намеренное затравливание продуктов питания, используемых в опытах). В итоге у добросовестных экспериментаторов не получается никаких убедительных результатов, а у недобросовестных - те, которые они и хотели бы получить еще до начала исследований.

Анализ же микробиологической сущности обмена веществ места для сомнений в безвредности ГМО не оставляет. Если они, конечно, не затравлены (мышьяком, удобрениями или гербицидами) и не подверглись влиянию вредителей и болезней во время своего хранения.

В последние сто лет весь органический мир подвергся частичной, но ускоренной модификации за счет широкого применения различных удобрений и гербицидов на полях, которые способствовали выживанию сортов, подвергающихся естественным мутациям, болезням и уничтожению вредителями. Происходили (и происходят) также ускоренные мутации уже и под влиянием самим этих веществ, а также из-за радиации и химических выбросов в окружающую среду вследствие безответственной деятельности человека. В итоге, некоторые особо активные химические вещества по пищевым цепочкам попадают и в организм человека. Потенциально они могут вызывать (и иногда вызывают) мутации и у него.

Но в гораздо большей мере процесс химизации сельскохозяйственного производства решает пищевую проблему всего человечества. А неудачные мутации, как бы цинично это не прозвучало, являются лишь иллюстрацией к действию общемирового закона естественного отбора. Своеобразной платой человечества за продвинутую медицину и фармакологию.

Но все это (выделенное выше) уже не имеет никакого отношения к деятельности генетиков, целенаправленно разрабатывающих новые виды продуктов с ценными потребительскими свойствами и характеристиками, не представляющими никакой опасности в плане обмена веществ внутри организма человека (см. выше). Которые только и смогут, наконец, решить проблему питания человечества уже в недалеком будущем.

Так что никаких научно обоснованных опасений для использования ГМО в пищу нет. Переплачивать за т.н. "чистые" продукты совершенно не рационально.

Реальная опасность генной инженерии состоит совсем в другом - возможности случайного создания новых (возможно - чрезвычайно опасных для всего живого на Земле) организмов. Но это уже совсем другая тема.