ivank написал(а):Означает ли это, что наследственная информация и программа развития организма храниться не только в ДНК, но и в этом хроматине? Вообще, мне всегда было интересно, каким образом наследственная информация превращается в организм, не план же подробный там содержится?

Quantrinas написал(а):В каком-то смысле - да (у эукариот), но это уже эффекты второго порядка. Манипуляциями с ДНК их обычно можно перекрыть.

Quantrinas написал(а):Более удачная метафора - не план, а набор рецептов. Если ... То ... Затем...
Тема, кстати, уже kasparovchess.crestbook.com/viewtopic.php?pid=79634#p79634 затрагивалась - #11

ivank написал(а):А существуют ли оценки объема информации, необходимой для построения организма? Если да, то как ее количество соотносится, скажем, с количеством атомов (а может и чего-то более мелкого) в исходных клетках? Вон в упомятой теме Крыс, если я правильно его понял, предположил, что 3-мя измерениями не обойтись.

Отредактировано ОлегО (2009-08-11 00:42:08)

Если учитывать только информацию в программе (ДНК), то оценку можно получить на примере организмов с маленьким геномом. Для свободноживущих одноклеточных организмов получается около 1 млн. нуклеотидов, то есть 2 млн. бит. Для многоклеточных организмов - мм...сложнее сказать - 10-20 млн. нуклеотидов.

Если учитывать информацию, которая содержится в интерпретаторе (клетке), то непонятно, как ее разумно посчитать.

Как определить требуемое количество информации из первых принципов - совсем непонятно.

ivank написал(а):Для оценки сверху: Представим организм в виде эдакой 3-х мерной BMPшки, состояшей из пикселей-атомов. Предположим, что каждый атом определенного цвета должен быть расположен в предписанной ему точке 3-х мерного пространства. Формула для количества информации у меня получилась в виде суммы логарифмического ряда - писать не буду. Но приблизительно получается, что количество бит раз в 100 больше количества атомов.
ivank написал(а):Т.е. ~ 10^(7-8) бит. Если объем сформировавщегося зародыша, допустим, 1 литр (чего там мелочиться ), то атомов в ем~ 10^27. И битов ему надо ~10^29. Получается, что эффективность природного алгоритма преобразования в JPG - 10^21. Не оттуда ли дауны образуются . Похоже, что всех чайников начальник в чем-то прав.

Отредактировано ОлегО (2009-08-11 20:30:31)

ОлегО написал(а):Так не пойдёт. Организм явно строится не путём расположения атомов в пространстве, тут более хитрая схема, знать бы какая.

Quantrinas написал(а):Ну под понятием алгоритма преобразования я и имел все это ввиду. Но все равно многовато. А вот знать конечно хочется - но чревато

ОлегО написал(а):Может и чревато, но неизбежно. И даже думаю, что люди займутся этим вплотную в самое ближайшее время.

Да конечно занимаются. Я на что намекал: вся ли необходимая информация и программа ее обработки находится в клетке? А клетка 3-х мерная или ... (см. гипотезу Крыса)

ОлегО написал(а):Намекаете на потусторонние силы?

Quantrinas написал(а):Ну если в трех-мерной клетке инфы недостаточно, тогда вам, физикам, виднее - какие силы

1) Можно привести такую аналогию: огромная цифра вроде 10^29 характеризует микросостояние, а в геноме записан рецепт достижения определенного макросостояния. Информации для этого требуется существенно меньше.

2) Нужно учесть информацию, содержащуюся в интерпретаторе. Минимальный интерпретатор - это единичная клетка, в случае многоклеточного организма - зигота, ее объем - порядка 10^(-9) л. Получаем оценку сжатия снизу - 10^9

Пишут, что в зиготе примерно 10^10 пар нуклеотидов. Значит сверху осталось всего 10^19. Учитывая, что предложенная модель, как бы сказать помяче... В общем, еще порядков 5 могу уступить. А если еще и Ivank снизу подвинется. Короче нобелевсий комитет может готовиться , )

Отредактировано ОлегО (2009-08-11 23:12:44)

ОлегО написал(а):У человека - да. Но считается, что эта информация избыточна. Минимальное количество пар нуклеотидов в зиготе многоклеточного организма - порядка 10^6, как я уже говорил. Насколько на самом деле избыточен геном человека - неизвестно, экспериментально выкидывать все лишнее умеют пока только из геномов вирусов и простейших бактерий.

ОлегО написал(а):

ivank написал(а):Значит есть оценки, сколько ее надо. Собственно об этом я и спрашивал в посте 17.

Отредактировано ОлегО (2009-08-13 19:14:53)

Я и ответил - для построения многоклеточного организма нужен геном порядка 10 млн. нуклеотидов. Для построения организма человека - никто точно не скажет, но считается, что порядка 100 млн.

ivank написал(а):Но ведь эта оценка должна быть на чем-то основана?

Нижняя оценка основана на общей протяженности тех участков, функциональность которых не вызывает сомнений (гены, регуляторные участки, участки крепления к ядерному белковому скелету). Верхняя оценка - на доле консервативных (медленно эволюционирующих) участков. Я привел верхнюю оценку.

У коих существ длиннейшие ДНК? Связана ли длина генома с продвинутостью организма? Где человек на этой шкале?

Каков процент заведомо лишней ДНК (РНК у ретровирусов), которая дремлет, может мутирует всуе, а толку никакого? Однако может эти участки выключены другими и стоит последним смутировать, как дремлющие вдруг просыпаются и начинают давно забытую работу. Вряд ли есть участки, которые никогда за миллиарды лет ничего не делали (в услугу разным существам), а только прозябали. Как и в старых компьютерных программах многие ветви никогда не используются, не мешают (особенно если прокомментированые ), но могут стать доступными при некоторых очень редких сочетаниях входных данных. Весьма трудно будет нащупать действительно лишние участки генома, ибо оценку удаления может дать лишь большое число поколений, которые продолжат мутировать, скажем, в других участках, перекликаясь (о чём мы не будем догадываться) с возможными эффектами нашего удаления. Очень может быть, что любые участки все же имеют некоторое незначительное влияние, пока дожидаются своего звездного часа на протяжении эволюции и тем самым создают непредсказуемое разнообразие биосферы

Quantrinas написал(а):Прошу прощения, а слабые взаимодействия, или глюоны - это потусторонние, или посюсторонние силы? А эффект Ааронова-Бома? Да и зачем далеко искать систему с лишними степенями свободы - вот что первично, по-Вашему, заряд или э/м поле? И, если не затруднит, почему.
Чтобы остальным было понятно к чему я клоню: нет ли подходящего местечка для записи более объемной информации (для развития живых организмов), чем запись в 3-мерном пространстве белковыми молекулами. Возможно, гены лишь код (подключения к тексту программы), а сама программа где-то вне 3-мерных объектов.

Хайдук написал(а):Вот картинка пределов изменения размера генома в разных группах организмов (в пикограммах ДНК, т.е., примерно, в миллиардах нуклеотидов). Для человека это значение - около 3. Ось ординат примерно соответствует усложнению организации.

Как видите, корреляция есть, но слабая. Это давно известный факт - en.wikipedia.org/wiki/C-value_enigma
Корреляция же между сложностью организации и размером явно функциональной части генома гораздо лучше.

Хайдук написал(а):В краткосрочном эволюционной перспективе многие участки явно лишние, так как размеры генома даже близкородственных видов могут отличаться на порядок. В долгосрочной перспективе (другими словами, в случае отбора на на уровне клад) полезным может оказаться что угодно. Другое дело, хватит ли для реализации этой возможности времени жизни Вселенной

Крыс написал(а):Если сама программа где-то в другом месте, то тогда непонятно, почему молекулярные биологи так успешно могут манипулировать свойствами организмов: превращать одну бактерию в другую, полностью заменяя ее геном, отращивать мухам ноги вместо антенн и т.д.

Крыс написал(а):Так я,в принципе, с этого и начинал (пост 3), когда спросил: есть ли оценки - сколько информации надо? Ivank сообщил, сколько ее на сегодня в клетке нашли. Но вот достаточно ли этого? Если отследили все информационные потоки в процессе развития, то наверное да, достаточно. Но отследили ли?

Отредактировано ОлегО (2009-08-16 19:58:40)

Наверное бывают мутации или перестройки ДНК, которые более вероятны, чем другие, исходя из окружающих биохимических условий. Можно ли предвосхитить на таком основании некоторые тенденции в организации и функциях организмов?

Крыс написал(а):Даже если и бывают дополнительные степени свободы, принципиально они нечем не лучше обычных материальных, ибо в такой же мере объективные и, стало быть, в такой же мере материальные

Крыс написал(а):Пока заряд и поле, электроны/позитроны и фотоны, фермионы и бозоны равноправны. Но сами 3-ёх мерное пространство и время кажутся поверхностными, производными понятиями . Интересно можно ли говорить о развитии математики квантовой механики (Гильбертово пространство и т.д.), которое проглотило бы традиционные алгебру, геометрию, топологию и т.д. Блестящий французский математик Ален Кон (Alain Connes) пытается продвигать дальше стандартную модель электрослабых взаимодействий на основании своей некоммутативной геометрии, вообще черт его знает чем подвернётся дело

Отредактировано Хайдук (2009-08-16 17:54:05)

ivank написал(а):Мусор несомненно бывает, каков в среднем его процент от всего размера?

ivank написал(а):А что же тут непонятного?!
Можно подумать, что биологи могут отрастить у мухи лапу тигра с женскими пальцами и маникюром. Просто манипулируя генами они запускают разные программы. Гены же являются кодами этих программ. Кодами не в обычном программистском смысле, а что-то вроде имен функций.
Или я что-то пропустил и биологи уже разобрались в алгоритмах программ по выращиванию ног вместо антенн?