Детерминированность в МИНИмире

[Тать]

Название МИНИмир за неимением лучшего я использовал для молекулярного уровня на порядки отличного и от макромира и от мира элементарных частиц по размерам. Несмотря на большую доступность для исследования в сравнении с эл частицами в силу своих размеров мир ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, предположительно носитель наследственности) описывается в неприемлемых на мой взгляд терминах.
 Химические реакции имеют таки корни в физике. Так можно ли попытаться объяснить поведение молекул (например в примере ниже) в научных терминах. Пока, читая авторов исследований в области генетики, получается, что молекулы имеют цели, знания и умения и занимаются осмысленной деятельностью. Вот статья http://elementy.ru/news/430905
и художественная иллюстрация с подписью. Выделено мной.

Альтернативный сплайсинг глазами художника. Фермент РНК-полимераза (зеленые комки) ползет в нашу сторону по молекуле ДНК (скрученный тяж) и «считывает» ее, синтезируя молекулу РНК (разноцветная лента). В молекуле РНК интроны показаны серым, экзоны — яркими цветами. Сплайсосома (желтые комки) вырезает из молекулы РНК интроны и сшивает экзоны друг с другом. Первая (ближняя к нам) сплайсосома включила зеленый экзон в состав зрелой мРНК, а вторая (дальняя) собралась его вырезать вместе с двумя прилегающими интронами (в этом и состоит альтернативность сплайсинга в данном случае). Вырезанные фрагменты РНК уплывают вдаль, облепленные разнообразными полупрозрачными РНК-связывающими белками. Рис. © Graham T. Johnson. с сайта www.hhmi.org

Напомню, что молекула ДНК - это двойная спираль, скрученная и скомканная внутри клетки. Чтобы все описанное происходило специальные молекулы в нужное время нужные участки расплетают. Затем другие начинают свое дело. Откуда что из них знает, что когда и где делать?

Фермент РНК-полимераза (зеленые комки) ползет в нашу сторону по молекуле ДНК (скрученный тяж) и «считывает» ее, синтезируя молекулу РНК

Для синтеза нужен стройматериал и он чудесным образом под рукой в нужном количестве и качестве.
 Случайностью тут и не пахнет, слишком сложные процессы. Детерминированность, но чем?

[markal]

Случайностью тут и не пахнет, слишком сложные процессы. Детерминированность, но чем?

Если полагать, что тут мы имеем дело с обычной передачей (воспроизведением) информации на макроуровне (когда присутствуют макрособытия), как, например, от человека к человеку, то тут "пахнет" и случайностью, и детерминированностью.
Вот, например, школьник впервые читает книгу со стихами Пушкина. Книга в этом случае - информационное сообщение от Пушкина, создавшего информацию путем генерации случайных событий. Это информационное сообщение "задержалось" во времени для школьника на 200 лет (нам без разницы, сколько времени информационное сообщение добирается от источника к приемнику!). Это информационное сообщение только благодаря существованию детерминированных событий (станки в типографии работают детерминировано и т.д.)добралось до школьника в неискаженном виде, и благодаря же сходной структуре мозгов Пушкина и школьника было последним воспринято.

Вот и в случае передачи генетической информации случайность присутствовала очень давно, когда формировалась ДНК и пр. А теперь (вспомним типографию) эта информация в виде информационных сообщений тиражируется детерминированными событиями. Случайность (мутация), разумеется, не исключена.

[Тать]

markal , все это верно, но не о том. Вопрос в том, что явно прослеживается неслучайная последовательность (био)химических реакций. Речь в статье идет о синтезе белков, необходимых организму. Матрицей служит ДНК.

Благодаря альтернативному сплайсингу разнообразие белков в организме млекопитающих значительно выше, чем у низших животных, хотя количество генов у тех и других примерно одинаково.

Сплайсинг - склеивание. Часть белка строится на одном участке ДНК, другая(другие) на другом и затем притаскиваются в одно место где соединяются в законченную молекулу. Количество генов - это количество матриц.
Вопрос именно в том, что эта последовательность действий строго упорядочена, синтезируются сотни( и тысячи) разных белков и всегда именно необходимые и в нужное время. Причем "потребитель" может находится на макрорасстоянии от изготовителя. Каким то образом сообщение - заказ доходит до фабрики и синтез запускается. Что и как этим управляет?
Какие процессы?

[markal]

Причем "потребитель" может находится на макрорасстоянии от изготовителя. Каким то образом сообщение - заказ доходит до фабрики и синтез запускается. Что и как этим управляет?
Какие процессы?

Не знаю, но вопросы интересные. Думаю, что профессионалы-биологи над этим думают, а, быть может, кое-что и знают . Краем уха слыхал, что, как правило, "спусковым крючком" для "заказа" и его выполнения служит концентрация тех или иных химических соединений в крови.

[Тать]

markal

Думаю, что профессионалы-биологи над этим думают, а, быть может, кое-что и знают

Если б знали, давно бы сообщили.

Краем уха слыхал, что, как правило, "спусковым крючком" для "заказа" и его выполнения служит концентрация тех или иных химических соединений в крови.

Допустим. Но в общем токе крови эти химвещества без адреса получателя и отправителя. Если их принимают все, то сколько же надо впрыснуть, чтобы по дороге до адресата не растащили непричастные? И то же с доставкой адресату. Кроме того: необходимых в разных местах в разное время белков великое множество. Как же все эти запросы уживаются в крови? Они же все химически активные, перевзаимодействуют по пути. Думаю этот вариант не то.

[Vallav]

Вы в курсе, как работает WWW в инете?
Вполне возможно - скопировано с организма.

[Тать]

ничего общего.

[bob]

Если сказать короче, Вы поставили вопрос, почему всё происходит так как происходит. Почему, например, я, вечером выходя на лестницу, где хулиганами выкручена лампочка, не проваливаюсь вниз потому, что строители соседнего дома уронили башенный кран на соседний угол дома и обрушили всё крыло вместе с лестницей. Ну вот так обычно бывает. Вероятность падения башенного крана низка. Хотя, никто не застрахован от варианта. Ну вот и стройматериала клеткам тоже часто хватает. А, если кому не хватило, он уже ничего не может об этом рассказать.

[george telezhko]

Я думаю, начать можно с исследования воронки стекающей в дырку воды. Почему при некоторых условиях вместо примитивного хаотического поочерёдного пролезания в отверстие - под действием силы вниз - триллионы молекул начинают организованный круговой танец в одном из направлений - поперёк действующей силы?

[bob]

Спонтанное нарушение симметрии с наложением силы Кориолиса как дополнительного фактора.

[Тать]

Ёрничаете, господа, а напрасно. Уважаемый оппонент george telezhko мог бы вспомнить свой тезис о свободе выбора. Которая у химических соединений, каковыми являются все фигуранты в описывемых исследованиях, должна бы быть в виде: соединяюсь с тем, кто первым подвернется. Надеюсь химию помните на уровне средней школы.
 Ан нет.

Первая (ближняя к нам) сплайсосома включила зеленый экзон в состав зрелой мРНК, а вторая (дальняя) собралась его вырезать вместе с двумя прилегающими интронами

Так вот слаженно работают сплайсосомы: одна разорвала цепочку и вставила фрагмент экзон, другая его вырезает (делает два разрыва) и концы снова сращивает.
 Затем взявшись за весла

Вырезанные фрагменты РНК уплывают вдаль

Насколько я из много прочитанного уяснил: объяснения столь разумно выглядящему поведению нет. Биологи принимают как наблюдаемый факт(?)

Астрономы в лице bob считают, что виновата сила Кориолиса. Что ж, примем как первое из предложенных объяснений.

[bob]

Насколько я из много прочитанного уяснил: объяснения столь разумно выглядящему поведению нет. Биологи принимают как наблюдаемый факт(?)

Вы поджигаете зажигалкой бумажный лист. Он загорается.

Почему это происходит? При трении кремния о колёсико зажигалки высекается искра, искра воспламеняет поток газа, открытый клавишей, поток горящего газа входит в соприкосновение с бумагой и она воспламеняется.
Почему это происходит? Явление трения тесно связано с вандерваальсовой силой взаимодействия электронных оболочек атомов кремния и железа, которое именно в этом сочетании обеспечивает отрыв потока электронов и ионов кристаллической решётки при характерной скорости, обеспечиваемой мускульным усилием, обеспечиваемым, в свою очередь, образованием молочной кислоты из тринитрофосфорной в мышечной ткани, связывающей, при помощи соединительной тонковолокнистой ткани большой палец Вашей левой руки с костями ладони, для образования достаточной прочности которых требуется экспериментально определённое количество кальция, варьирующееся в зависимости от возраста и конституции человека, при чём особо следует учитывать исходный спонтанный побудительный мотив к действию, зависящий от условно случайной комбинации нейромедиаторов и потенциалов на синапсах коры головного мозга, передающейся к подкорке, далее, через варолиев мост, под контролем полосатого шара, к мозжечку, переходя в тэта-ритм спинного мозга, и далее - к периферическим ганглиям, отвечающим за сокращение соответствующей группы мышц, управляющих сухожилием, причём само образование сухожилия в данной точке определяется участком "прыгающего гена" на дезоксирибонуклеиновой цепочке, унаследованной в процессе генетического отбора вместе с интуитивной способностью контроля при помощи информационной обратной связи существенно неинерциального, циклического движения сложной композиции кластеров ионных решёток различного состава, далее называемой просто "колёсиком зажигалки", сам факт отрабатывания которого ещё не однозначно приводит к передаче электромагнитной энергии и выделению энергии химических связей из сложной газодинамической конфигурации, далее называемой просто "пламя", существенно зависящей от стечения атмосферных условий, определяемых атмосферной динамикой планеты Земля, конфигурацией поверхности в данном топографическом окружении, и... просто наличием руки, прикрывающей "огонь" от "ветра"...

Почему это происходит? Сама по себе вандерваальсова сила тесно связана с наличием поля Хиггса...

[bob]

Короче, мы результат любого опыта, в норме, понимаем как наблюдаемый факт. И, если знаем, что на объяснение его несущественных для нас свойств потребуется много времени, в норме имеем привычку им пренебрегать.

[Хартиков Сергей]

     Цитата Тать: "Случайностью тут и не пахнет, слишком сложные процессы."

     Все-таки неясно, почему Вы считаете, что случайность не может порождать детерминированность на другом уровне? Пример: молекулярно-кинетическая теория, основываясь на случайных движениях молекул, приводит к жестко детерминированным макро-законам (обращаю внимание, что в этих выводах никак не используется ньютонова детерминистичность движения этих молекул).

[Тать]

bob ,Вы видимо совершенно не желаете вникнуть в суть темы. О чем этот длинный монолог? Какое отношение он имеет к описанным событиям?

Короче, мы результат любого опыта, в норме, понимаем как наблюдаемый факт. И, если знаем, что на объяснение его несущественных для нас свойств потребуется много времени, в норме имеем привычку им пренебрегать.

Я удивлен Вашей позицией.
В норме если при исследовании чего либо обнаруживаются побочные необъяснимые явления их исследуют со всей тщательностью. Уже потому, что есть новизна, пахнет открытием. Что касается

наблюдаемый факт. И, если знаем, что на объяснение его несущественных для нас свойств потребуется много времени, в норме имеем привычку им пренебрегать

то изучаемое астрономией занимает ооочень много времени будучи для человечества совершенно несущественным и в деталях и в целом.
По причине недосягаемости и независимости (при всем желании ничего не изменить все идет своим путем и так будет всегда)

Хартиков Сергей

Все-таки неясно, почему Вы считаете, что случайность не может порождать детерминированность на другом уровне?

Отчего же, случайно съеденный недоброкачественный продукт на другом уровне вызовет детерминированное расстройство желудка.
 Но зачем все это словоблудие? Я же спрашиваю об одном конкретном описании событий, данном авторами исследования. Покажите мне зависимость от случайности в данном случае, раз уж Вы о ней заговорили в сязи с предложенной темой.
 Как эти "случайности"  повторяясь во всех опытах и из поколения в поколение приводят к одинаковым событиям.
 Совершенно случайно некие молекулы секут и сращивают другие молекулы в случайных, но строго определенных местах. И вставляют в разрез не что попало а одинаковых ситуациях строго то же.

[george telezhko]

Спонтанное нарушение симметрии с наложением силы Кориолиса как дополнительного фактора.

Это де факто так. А почему такие странности? С чего бы не проваливаться вниз, как это делает сметана? Почему при некотором сочетании диаметра отверстия, вязкости и давления возникает орагнизованное движение поперек силы?

Аналгично в ячейках Бенара и т.п.

[sergey_g]

Отчего же, случайно съеденный недоброкачественный продукт на другом уровне вызовет детерминированное расстройство желудка.
.................. 
 Совершенно случайно некие молекулы секут и сращивают другие молекулы в случайных, но строго определенных местах. И вставляют в разрез не что попало а одинаковых ситуациях строго то же.

Присутствует и случайное и закономерное.
К примеру, можно представить себе некую ленту с последовательным набором ниш в ней. Ниши различны но набор их ограничен - к примеру прямоугольная, цилиндрическая, полусферическая и т.п. В некой среде_бульоне, где расположена  эта лента происходит движение и её и липких "кирпичиков" различной формы, в данном примере сферических, цилиндрических, прямоугольных... Понятно что с течением некого времени произойдёт заполнение ниш в результате случайных столкновений - некая самосборка... Для её осуществления надо достаточное наличие "кирпичиков", наличие самой "ленты" и благоприятных факторов - к примеру такого значения температуры, при котором процесс комбинации-рекомбинации шёл в одном направлении. Как биологи  в общих чертах  представляют синтез ДНК и прочей "бижутерии" -
http://bio.fizteh.ru/student/files/biology/biolections/lection05.html

[markal]

Отчего же, случайно съеденный недоброкачественный продукт на другом уровне вызовет детерминированное расстройство желудка.
.................. 
 Совершенно случайно некие молекулы секут и сращивают другие молекулы в случайных, но строго определенных местах. И вставляют в разрез не что попало а одинаковых ситуациях строго то же.

Присутствует и случайное и закономерное.
К примеру, можно представить себе некую ленту с последовательным набором ниш в ней. Ниши различны но набор их ограничен - к примеру прямоугольная, цилиндрическая, полусферическая и т.п. В некой среде_бульоне, где расположена  эта лента происходит движение и её и липких "кирпичиков" различной формы, в данном примере сферических, цилиндрических, прямоугольных... Понятно что с течением некого времени произойдёт заполнение ниш в результате случайных столкновений - некая самосборка... Для её осуществления надо достаточное наличие "кирпичиков", наличие самой "ленты" и благоприятных факторов - к примеру такого значения температуры, при котором процесс комбинации-рекомбинации шёл в одном направлении. Как биологи  в общих чертах  представляют синтез ДНК и прочей "бижутерии" -
http://bio.fizteh.ru/student/files/biology/biolections/lection05.html

Это точная схема опознавания информации (на макроуровне), справедливая, видимо, всегда. Например, школьник воспринимает стихи Пушкина, потому что у него в мозгу "цилиндрики" и "прямоугольники" идентичны "цилиндрикам" и "прямоугольникам", присутствующим в правилах русского языка. А для младенца эти стихи - набор случайных звуков. Аналогично, не будут работать РНК человека, встретив хромосому козы, у которой  "цилиндрики" и "прямоугольники" имеют совсем иную форму.
Однако вопрос был, кажется, иной. Кто "заказывает" продукт и "управляет" адресами?

[george telezhko]

Однако вопрос был, кажется, иной. Кто "заказывает" продукт и "управляет" адресами?

 
 
 Один класс неудачных ответов "погонит зайца дальше": а как сорганизовался заказчик? а что за механизм он использует для расстановки частиц в "правильных" атомах, атомов - в "правильных" нуклеотидах, нуклеотидов в некоей "правильной" последовательности?

[Любитель v 3.0]

Напомню, что молекула ДНК - это двойная спираль, скрученная и скомканная внутри клетки. Чтобы все описанное происходило специальные молекулы в нужное время нужные участки расплетают. Затем другие начинают свое дело. Откуда что из них знает, что когда и где делать?

Она ничего не знает, но ее строение подразумевает, что она МОЖЕТ действовать ТОЛЬКО так. Камень падет строго вниз, хотя ничего при этом не знает.

Фермент РНК-полимераза (зеленые комки) ползет в нашу сторону по молекуле ДНК (скрученный тяж) и «считывает» ее, синтезируя молекулу РНК

Для синтеза нужен стройматериал и он чудесным образом под рукой в нужном количестве и качестве.
 Случайностью тут и не пахнет, слишком сложные процессы. Детерминированность, но чем?

Стройматериал на своем месте, потму что его туда доставили тРНК. А они сделали это, потому что таковы их строение и функция.