Kikundi cha wanasayansi wanaofanya kazi kwenye mradi wa genome ya binadamu hivi karibuni watatangaza ugunduzi wa kushangaza wa kisayansi. Wanaamini kuwa ile inayoitwa sehemu isiyosimbwa (97%) ya DNA ya mwanadamu sio zaidi ya nambari ya maumbile ya aina isiyojulikana ya maisha ya nje ya ulimwengu. Utaratibu ambao hauna nambari ni kawaida katika viumbe vyote vilivyo hai Duniani, kutoka kuvu hadi samaki hadi wanadamu. Wanawakilisha sehemu kubwa ya jenomu katika DNA ya mwanadamu, anasema Profesa Sam Chang, mkuu wa timu ya utafiti.

Utaratibu ambao haujasimbwa pia unajulikana kama DNA ya taka uligunduliwa miaka iliyopita na jukumu lao bado ni siri. Jeni la kawaida hubeba habari ambayo inatumiwa na utaratibu wa seli nyingi kuunda protini, enzymes, na kemikali zingine ambazo mwili wetu unahitaji. Utaratibu usio na nambari hautumiwi kwa sababu yoyote. Hakuna chochote kinachoonyeshwa kutoka kwao, habari ndani yao haisomwi, hakuna dutu iliyotengenezwa na wao na hawana kazi. Tupo tu kwa sababu ya 3% ya DNA yetu. Jeni la "taka" hufurahiya kupanda pamoja na jeni zenye kazi ngumu na hupitishwa kutoka kizazi hadi kizazi. Je! Ni nini haswa? Kwa nini hizi jeni zisizofanya kazi katika genome yetu?

Maswali haya bado hayajajibiwa na wanasayansi. Hadi ugunduzi wa msingi wa Profesa Sam Chang na kikundi chake. Profesa Chang alielewa kuwa lazima kwanza afafanue neno "taka." Je! DNA ya "taka" ni kweli taka (isiyo na maana, isiyo ya lazima) au ina habari ambayo haipo kwenye DNA yote kwa sababu fulani? Aliuliza swali hili kwa marafiki wake, Dk Lipshutz, mwanzoni mtaalam mchanga wa nadharia ambaye anafanya kazi Wall Street kama mtaalam wa usalama. "Ni rahisi," Lipshutz alisema. "Tutaingiza mlolongo kwenye programu tunayotumia kuchambua data ya soko ili kuona ikiwa mlolongo ni taka tu," kelele nyeupe, "au ina ujumbe."

Aina hii mpya ya mchambuzi, hodari wa hesabu, fizikia, na takwimu, inahitajika sana leo kwenye Wall Street. Katika takwimu za soko, wanatafuta uhusiano kati ya fahirisi tofauti za soko na hisa za kibinafsi.

Lipshutz alifanya kazi jioni na wikendi na aliweza kudhibitisha kuwa safu ambazo hazijasajiliwa sio zote tupu, lakini zina habari. Alitumia hifadhidata kubwa ya Mradi wa Genome ya Binadamu na maelfu ya faili za data zilizoundwa na wataalamu wa maumbile ulimwenguni. Alihesabu entropy ya Kolmogorov ya mlolongo usio na alama na akailinganisha na entropy ya jeni hai. Entropy ya Kolmogorov, iliyopewa jina la mtaalam mashuhuri wa Urusi, inatumiwa kwa mafanikio kuamua ubadilishaji katika mfuatano anuwai, kutoka vipindi vya sauti ya taa za redio hadi kutokea kwa herufi katika mashairi ya Kirusi ya karne ya 19.

Kwa kifupi, mbinu hiyo inaruhusu wanasayansi kulinganisha kwa kiasi mfuatano tofauti na kuamua ni ipi iliyo na habari zaidi. "Kwa mshangao wangu, entropy ya utaftaji wa DNA iliyosimbwa na isiyo na alama haikuwa tofauti," Lipshutz anaendelea. "Kulikuwa na ishara katika zote mbili, hazikuwa tupu hata kidogo. Ikiwa data za soko zilipangwa sana, ningeweza kustaafu sasa. "

Baada ya mwaka mmoja wa kufanya kazi na Lipshutz, Chung aliamini kuwa habari ilikuwa imefichwa kwenye DNA ya taka. Lakini tunawezaje kuelewa habari ambayo haijawahi kutumiwa? Kwa mfuatano wa kazi, seli na protini ambazo habari hutumiwa hutumiwa. Hii haitumiki kwa jeni zisizofanya kazi. Walijaribu: kwa kuwa kuna barua, mfuatano unapaswa kupimwa katika lugha za zamani kama vile Sumerian, Misri ya kale na Kiebrania, na zingine. Sam Chang aliuliza msaada kutoka kwa wataalam watatu katika uwanja huo, lakini hakuna hata mmoja wao aliyepata suluhisho. Hakukuwa na dalili kuhusu tamaduni yoyote au marejeleo ya lugha zingine. Eneo hili lilikuwa mbali na mtaalam wa lugha. "Nilijiuliza ni nani anayeweza kufafanua ujumbe uliofichwa. Wachoraji wa picha, kweli! ”Chang alisema.

"Niliwasiliana na wanasayansi kutoka Wakala wa Usalama wa Kitaifa. Ilinichukua siku kadhaa kwa mtu kujibu simu yangu. Labda walihitaji kunichunguza kwanza. Au walikuwa na shughuli nyingi kushawishi Seneti kudhibiti uuzaji nje wa teknolojia ya usimbuaji fiche. Mwishowe, wakala mchanga alipewa jukumu la kujibu maswali yangu. Alinisikia, akaniuliza nipeleke maswali kwa maandishi, na baada ya miezi michache akanikataa. Aliandika kwa adabu, lakini ilimaanisha: - Nenda kuzimu na maoni yako ya kijinga. Sisi ni wakala mzito. Ni Usalama wa Kitaifa, tuna kazi nyingi. - Kwa hivyo niliamua kuwasiliana na sekta binafsi - wataalam wa ulinzi wa data.

Walipendezwa sana na wachache wao walianza kufanya kazi kwenye mradi wangu, lakini baada ya mwezi mmoja shauku yao ilipotea. Niliwapigia simu hadi mmoja wao aniambie kwenye simu: - Ningependa kufanya kazi kwenye mradi wako ikiwa ningekuwa na wakati zaidi. Benki kubwa na karibu kampuni 500 zinaniuliza nishughulikie mapungufu katika mifumo yao na unilipe $ 500 kwa saa. Je! Ninaweza kukupa punguzo la utafiti, je! Unaweza kumudu $ 350? "Kupata $ 15 / saa kwa masomo ya wahitimu ni mafanikio makubwa, $ 350 ilisikika kuwa isiyo ya kweli kwangu."

Profesa Chang ameungana na Dk. Adnan Mussaelian, mwandishi mahiri wa maandishi kutoka Armenia. Aliishi kutoka mshahara wa $ 15 kwa mwezi na kufundisha watoto wa matajiri wa Kiarmenia. Ruzuku ya $ 10000 ilianguka zaidi ya nzuri. Alithibitisha mara moja matokeo ya Lipshutz: mfuatano huo ulikuwa na habari nyingi ambazo hazipaswi kuwa shida kusuluhisha.

Mussaelian alitumia utaftaji tofauti na mbinu sawa sawa za uandishi. Baada ya utafiti wa miezi miwili, aligundua kuwa mfuatano wote ambao haujasimbwa ulitanguliwa na mlolongo mmoja mfupi, ikifuatiwa na mlolongo unaofanana sana. Sehemu hizi, zinazojulikana kama mlolongo wa alu, hufanyika katika genome ya mwanadamu. Wao ni moja ya jeni ya kawaida.

Pamoja na uzoefu wa mwandishi wa maandishi na programu, Mussaelian alikaribia nambari ya maumbile kama nambari ya programu ya kompyuta. Ilikuwa ngumu kushughulikia nambari ya maumbile kutumia nambari nne 0,1,2,3 badala ya nambari ya binary na 0 na 1. Lakini amekuwa akihusika katika utenguaji wa kompyuta maisha yake yote, kwa hivyo haikuwa kitu kipya kwake.

Je! Ni ishara gani ya kawaida katika nambari isiyofanya kazi nyuma ya nambari isiyotumika? Mussaelian alichukua nambari ya chanzo ya moja ya mipango yake na kuiingiza kwenye mpango ambao huhesabu takwimu za alama na mifuatano fupi. Mara nyingi hutumiwa kuamua ujumbe. Aligundua kuwa ishara ya kawaida ni /, ishara ya maoni. Alichukua nambari kutoka kwa Pascal. Ilikuwa}. Kwa kweli, nambari kati ya polynomials mbili katika C haifanyiki kamwe. Sio nambari, ni maoni juu ya nambari!

Mussaelian alianza kulinganisha usambazaji wa takwimu za maoni kwenye kompyuta na katika nambari ya maumbile. Lazima kuwe na tofauti kubwa. Inapaswa kuonyeshwa katika takwimu. Walakini, DNA ya taka haikuwa tofauti sana na mlolongo wa kazi. Ili kuwa na hakika, aliingiza programu hiyo kwa mchambuzi. Takwimu za nambari na maoni zilikuwa karibu sawa. Alitazama nambari ya chanzo na kujua kwanini. Kulikuwa na maoni machache sana kati ya yale yaliyovunjika. Mara nyingi, ilikuwa nambari ya C iliyoamua kutawala ni nini waandaaji wa programu walikuwa wakifanya.

Kama mwanasayansi wa kidini, alifikiria uingiliaji wa Mungu, lakini baada ya kuchanganua nambari ya tambi ndani ya mfuatano huo, aliamini kuwa nambari hii ndogo kweli sio uumbaji wa Mungu. Yule ambaye aliandika sehemu ndogo inayofanya kazi ya nambari ya maumbile ya kibinadamu haikuwa imepangwa sana, alikuwa zaidi ya programu ya uzembe. Ilionekana kama programu ya Microsoft, lakini wakati nambari ya maumbile ya mwanadamu iliandikwa, hakukuwa na Microsoft Duniani. Juu ya ardhi? Ilikuja kama bolt kutoka bluu…

Je! Programu mgeni iliunda nambari ya maumbile ya maisha yote Duniani na kuiweka hapa kudhihirisha?

Wazo hilo lilisikika kuwa la wazimu, na Mussaelian alipinga hilo kwa muda mrefu. Ndipo akaamua kuendelea. Ikiwa mfuatano ambao haujasimbwa ni sehemu ya programu ambayo mwandishi amekataa, inapaswa kuwe na njia ya kufanya kazi. Kitu pekee ambacho kinahitajika kufanywa ni kuondoa alama za maoni, na ikiwa kuna yaliyomo kamili kati ya alama / * …… * /, inahitaji kutekelezwa. Mussaelian alichagua tu mfuatano huo ambao haujasajiliwa ambao ulikuwa na mzunguko sawa wa usambazaji wa ishara kama jeni zinazotumika. Kutumia utaratibu huu, aliamua maoni katika Martian au Q, hata iweje. Alipanga mfuatano 200 ambao haujasajiliwa ambao ulifanana sana na jeni halisi, uliotupwa / *, //, na sehemu zinazofanana, na akatuma barua-pepe kwa bosi wake wa Amerika kuziingiza kwenye e-coli au mwenyeji mwingine na kuiacha ifanye kazi.

Chang hakujibu. "Kwa kila siku ya ukimya, nilitambua ni wazo gani la wazimu. Chang mwishowe aliandika na, kwa mshangao wangu, hakunifukuza kazi. Hakukubaliana na nadharia yangu ya kigeni, lakini alikubali kujaribu kuruhusu mfuatano wangu ufanye kazi. "

Kwa miaka, wanabiolojia wamejaribu kutengeneza kitu kutoka kwa mfuatano wa taka, lakini bila mafanikio. Shukrani kwa uchambuzi wa kina wa takwimu, mlolongo 4 kati ya 200 uliochaguliwa na Mussaelin ulianza kufanya kazi na kutoa idadi ndogo ya misombo ya kemikali.

"Nilikuwa nikisubiri jibu kutoka kwa wasiwasi. Je! Itakuwa protini ya kawaida au kitu kisicho kawaida? Jibu lilikuwa la kushangaza. Ilikuwa dutu ambayo hutolewa katika aina kadhaa za leukemia kwa wanadamu na wanyama. Kwa kushangaza, mfuatano mwingine mwingine pia ulizalisha kemikali kama za kansa. Haiwezi kuwa bahati mbaya tena. Wakati mtu anafufua jeni ya kulala, basi hutoa protini kama za saratani. Watafiti walianza kutafiti hifadhidata ya Mradi wa Genome ya Binadamu, wakitafuta jeni 4 ambazo walikuwa wametenga na taka ya DNA. Walipata tatu kati ya jeni hai. Haikuwa mshangao mkubwa, kwani tishu za saratani hutoa protini hii, lazima kuwe na jeni linalolingana mahali pengine.

Jeni hili (wanasayansi waliiita jhlg1 - jeni la leukemia ya junk ya binadamu) lilikosa mlolongo wa alu mwishowe na ishara ya / * haikuwepo. Alama ya mwisho * / ilikuwa hapo. Hii ilielezea ni kwanini jhlg 1 haikuonekana kwenye DNA ya taka, lakini ilidhihirishwa kama sehemu inayotumika ya genome.

Yule aliyekusanya nambari msingi ya maumbile ya kibinadamu aliweka kando sehemu za nambari nzima na kuziweka alama / *… * /, lakini akaacha alama zingine / *. Mkusanyaji wake labda pia hakuwa na maana. Mkusanyaji mzuri - ingawa hata mmoja kutoka Microsoft angekataa kukusanya programu kama hiyo. Profesa Chang na wanafunzi wake walianza kutafuta jeni zinazohusiana na saratani anuwai, na karibu katika visa vyote iligundua kuwa jeni hizi zilifuatwa na mlolongo wa alu (yaani, ishara inayofunga maoni * /), lakini haikufuatwa na utangulizi wa maoni / *. Hii inaelezea kwa nini magonjwa huharibu seli na kusababisha kutoweka kwao, wakati saratani inasababisha kuzaliana kwao na ukuaji. Kwa sababu ni sehemu chache tu za nambari nzima zinaonyeshwa, hazileti ukuaji endelevu.

Saratani ni kweli usemi wa jeni kadhaa za kibinadamu katika kisaikolojia na bakteria ya vimelea, chama ambacho husababisha malezi ya nguzo zisizo na mantiki za seli hai. Makundi haya yana mishipa yake mwenyewe, mishipa na mfumo wao wa kinga, ambayo hupinga dawa zetu zote.

"Dhana yetu ni kwamba tuliumbwa na aina ya juu zaidi ya maisha ya nje ya ulimwengu na Dunia ni moja tu ya sayari ambazo maisha yalifikia hivyo. Labda walitufanya sisi kwa njia ile ile tunayokua bakteria kwenye sahani za petri. Hatujui nia yao - labda ilikuwa jaribio la kisayansi au njia ya kutawala sayari mpya, au ni mradi wa muda mrefu wa kupanua maisha angani. Kwa maoni yetu ya kibinadamu, waandaaji wa anga za nje labda walifanya kazi kwa nambari moja kubwa katika miradi kadhaa na walitakiwa kuleta aina tofauti za maisha kwenye sayari tofauti. Walijaribu suluhisho tofauti, walibadilisha kazi au wakaongeza mpya, waliboresha na kujaribu tena. Kwa kweli, mapema au baadaye walisukumwa na tarehe za mwisho na usimamizi wao ulidai kukamilika kwa mradi huo mara moja. Waandaaji wa programu walilazimika kupotosha mipango yao ya dhana na kuzingatia mojawapo ya miradi (Dunia) kufikia tarehe ya mwisho. Labda walifupisha nambari kubwa kwa kasi na wakatoa mpango wa msingi kwa Dunia. Wakati huo, labda hawakuwa na hakika ni kazi gani zingehitajika baadaye na ambayo haingehitajika, kwa hivyo waliwaacha wote hapo. Badala ya kusafisha mpango wa kimsingi kwa kufuta sehemu zisizo za lazima, waligeuza maoni. Waliacha haraka alama chache / * kwenye maoni. Kwa hivyo, kuna kuenea kwa machafuko kwa seli, ambazo tunaziita kansa.

Kuna suluhisho tatu za shida. Alama zote / * na maoni yamefutwa kufuta nambari ya msingi, au kukosa * / imeongezwa ili kuzuia uchanganyaji wa nambari ya msingi na nambari kubwa. Kwa hiari, ondoa yote / na utumie nambari ya msingi na nambari kubwa kama mpango kamili. Kwa bahati mbaya, hakuna chaguo hizi zilizo ndani ya uwezo wetu. Ikiwa tungeweza kuingiza jeni kwa chromosomes za kibinadamu, ugunduzi wetu ungekuwa kutibu saratani, angalau kwa suala la maumbile. Kinadharia, tunaweza kufanya hivyo katika maabara, lakini hatuna njia inayofaa ya kupandikiza DNA iliyokarabatiwa kwa viumbe hai.

Siri ya taka ya DNA na saratani inaonekana kutatuliwa. Bora tunayoweza kufanya ni polepole kurekebisha nambari ya msingi ya maumbile. Hii itachukua muda mrefu sana. Muda mrefu zaidi ya vizazi viwili. Lakini kutoka kwa maoni ya watengenezaji wa programu, pia kuna hitimisho nzuri - kuna matoleo mawili ya programu katika DNA yetu - nambari kubwa na nambari ya msingi.

Ukweli wa pili ni kwamba jeni peke yake haitoshi kueleza mageuzi. Lazima kuwe na kitu zaidi.

Ukweli wa tatu ni kwamba hakuna muumbaji, awe mtunzi, mbuni au programu kutoka Mars au Microsoft, atakayeacha kazi yake bila kutazamwa. Ubunifu katika kesi hii ni kwamba uboreshaji tayari uko kwenye kiambatisho - DNA ya taka sio kitu kingine isipokuwa usasishaji wa siri wa nambari yetu ya msingi.

Tunajua kwamba aina fulani ya mionzi ya ulimwengu inauwezo wa kurekebisha DNA. Kwa hivyo, boriti moja ya nishati hii ni ya kutosha kwa programu mgeni kubadilisha msimbo wa msingi, kuondoa / *… * / alama, kuichanganya na nambari kubwa - taka DNA, na uanze DNA nzima.

Ingetubadilisha milele, wengine wetu kwa miezi, wengine kwa miongo kadhaa. Isingekuwa mabadiliko ya mwili (mbali na kutoweka kwa saratani, magonjwa na kuongeza muda wa maisha), lakini ingetuathiri kiakili. Kizazi cha zamani kitachukua nafasi ya mpya. Mpango kamili ni programu ya kifahari, yenye akili ya kompyuta iliyokua sana ya kibaolojia na unganisho kwa nishati isiyo na kipimo na hekima ya ulimwengu. Kutoka kwa mtazamo wa programu, tuna uwezo wa maisha mafupi na magonjwa au maisha marefu na yenye afya kwa mtu mwenye akili nyingi.

Mwishowe, swali: Je! Kukatwa kwa nambari hiyo kulisababisha waandaaji wazembe (kama tunavyofikiria) au je! Marekebisho yake yalilenga na inaweza kukumbukwa kwa hali yake ya asili wakati wowote kwa mbali? Hivi karibuni au baadaye, tutalazimika kukubali ukweli kwamba maisha Duniani hubeba nambari ya maumbile inayotokana na ustaarabu wa nje ya ulimwengu na kwamba mageuzi sio yale tunayofikiria ni. Ugunduzi huu unaweza kutetemesha nguzo za ubinadamu - dhana zake za imani kwa Mungu na katika nguvu ya hatima ya mtu mwenyewe. Kwa dhana njema, tunaweza kupata kwamba ulimwengu wote ni zoezi moja kubwa la kiakili lililoonyeshwa na muumbaji wake.

 Inapakia ...