Код умолчания
Суперкод ДНК решает многие проблемы, связанные с кодированием объемных баз данных в ДНК, кроме одной и очень серьезной. Организм обычно стремится стереть последовательность ДНК, не обладающую выраженным биологическим смыслом.
Вместе с Даной Бойд мы создали код следующего поколения, названный ╚Код умолчания╩, который использует вырожденный генетический код для ввода произвольной информации в генную последовательность, не изменяя при этом биологического транскрипта этого гена. Закодированная информация не будет подвергаться изменению или уничтожению
организмом хозяина до тех пор, пока она находится внутри кодирующей последовательности первичного гена.
╚Код умолчания╩ использует кодоны, представляющие 18 из 20 аминокислот генетического кода (44 из 64 кодонов). Каждая из 18 аминокислот представлена 2 из 6 триплет кодонов в коде (18 кодоновых единиц соответствуют 18 из 20 аминокислот). Каждый из кодонов имеет собственное цифровое выражение в ╚Коде умолчания╩. Кодонам из двух триплет назначены цифры ╚0╩ и ╚1╩, кодонам из трех триплет ≈ ╚0╩, ╚1╩ и ╚00╩, кодонам из четырех триплет ≈ ╚0╩, ╚1╩, ╚10╩ и ╚11╩. Последовательности
из 6 кодонов обозначены цифрами ╚0╩, ╚1╩, ╚10╩, ╚11╩, ╚00╩ и ╚01╩.
Кодоны терминации (TAA, TGA и TAG) и одинарные кодоновые последовательности для метионина и триптофана (ATG и TGG) в ╚Коде умолчания╩ не используются.
Код умолчания
amino acid [codon = silent code value]
1) PHE = [UUU = 0, UUC = 1]
2) LEU = [UUA= 0, UUG = 1; CUU = 10; CUC = 11; CUA = 00; CUG = 01]
3) ILEU = [AUU = 0; AUC = 1; AUA = 00]
√) MET = [AUG = X]
4) VAL = [GUU = 0; GUC = 1; GUA = 10; GUG = 11]
5) SER = [AGU = 0; AGC = 1; UCU = 10; UCC = 11; UCA = 00; UCG = 01]
6) PRO = [CCU = 0; CCC = 1; CCA = 10; CCG = 11]
7) THR = [ACU = 0; ACC = 1; ACA = 10; ACG = 11]
8) ALA = [GCU = 0; GCC = 1 GCA = 10 GCG = 11]
9) TYR = [UAU = 0; UAC = 1]
√) STOP = [UAA = X, UAG = X; UGA = X]
10) HIS = [CAU = 0; CAC =1]
11) GLN = [CAA = 0; CAC = 1]
12) ASN = [AAU = 0; AAC = 1]
13) LYS = [AAA = 0; AAG = 1]
14) ASP = [GAU = 0; GAC = 1]
15) GLU = [GAA = 0; GAG = 1]
16) CYS = [UGU = 0; UGC = 1]
√) TRP = [UGG = X]
17) ARG = [AGA = 0; AGG = 1; CGU = 10; CGC = 11; CGA = 00; CGG = 01]
18) GLY = [GGU = 0; GGC = 1; GGA = 10; GGG = 11]
╚Код умолчания╩ содержит гораздо меньший объем произвольно закодированной информации на пару оснований ДНК, чем суперкодированная ДНК, но ╚Код умолчания╩ действительно является очень ╚тихим╩ в биологическом смысле. Независимо от наличия или отсутствия ╚Кода умолчания╩ белковые структуры и взаимодействия, общее количество пар оснований, энергетические потребности клетки-хозяина остаются неизменными. ╚Код умолчания╩ - это следующий этап в развитии генного искусства, подразумевающий более высокий уровень организации творчества в этой области. Он дает возможность создать карту мира, которая имеет большее соответствие оригиналу, нежели сам оригинал.
Теоретически, при помощи ╚Кода умолчания╩ можно зашифровать все геномы всех живых организмов, не изменяя экологии их взаимодействия между собой или экологии окружающей среды в целом.
Первым объектом (работа продолжается) кодирования с использованием ╚Кода умолчания╩ стал плазмид pSK-M13+. В него введено стихотворение Гете о тишине и смерти (╚Ночная песнь странника╩):
Über allen Gipfeln
Ist Ruh,
In allen Wipfeln
Spürest du
Kaum einen Hauch;
Die Vögelein schweigen im Walde
Warte nur, balde
Ruhest Duauch.
Мирно высятся горы.
В полусон
Каждый листик средь бора
На краю косогора
Погружен.
Птичек замерли хоры.
Погоди: будет скоро
И тебе угомон.
(Перевод Б. Пастернака).