In diesem Artikel gehen wir jedoch davon aus, dass solche Analogien eher gewagt als genau sind, und versuchen zu überlegen, warum DNA als Substrat für eine vollwertige genetische Programmierung angesehen werden kann, aber an sich ziemlich weit von der Programmiersprache und der Sprache selbst entfernt ist.
DNA ist die Vorlage für die Proteinsynthese und wurde letztendlich entwickelt, um genetisches Material von Generation zu Generation zu transportieren. Somit kann der genetische Code als praktikabel angesehen werden, wenn er es dem Träger ermöglicht, zahlreiche fruchtbare Nachkommen zu hinterlassen, was sich gleichzeitig als nicht weniger oder lebensfähiger herausstellt als die Vertreter der elterlichen Generation. Diese Aufgabe ist ziemlich weit gefasst, daher ist die Evolution mit all ihrem Erfolg ein " reiches " Unterfangen und belastet ihre Nachkommen mit einer riesigen Basis von ererbtem, auskommentiertem und gnadenlos fehl am Platz befindlichem Code.
Die synthetische Biologie wiederum setzt sich viel klarere Ziele als die Evolution. Zum Beispiel ist der schwerwiegendste Anwendungsbereich der CRISPR-Technologie mit Antitumorentwicklungen verbunden , während Krebszellen selbst die Frucht einer wahllosen natürlichen Selektion sind - die Selektion unterstützt sie, da sie es schaffen, Nachkommen effizient und schnell zu hinterlassen und auch gesunde Zellen des betroffenen Gewebes nachzuahmen.
DNA-Code ähnelt eher der natürlichen SpracheAnstatt einer Programmiersprache, da sie redundant ist, häufen sich schnell Fehler an, die voller komplexer Abhängigkeiten sind, die durch den Kontext der Entwicklung des Organismus bestimmt werden, und der Schaden oder die Nützlichkeit dieser Abhängigkeiten ist nicht immer offensichtlich.
Ein Beispiel ist die Sichelzellenanämie, eine Erbkrankheit, bekannt, bei der die menschlichen roten Blutkörperchen unregelmäßig werden und eher wie ein Halbmond als wie ein Donut aussehen.
Es wird davon ausgegangendass ein unregelmäßiger Erythrozyt das Fortschreiten der Malaria erschwert und für Malariaplasmodien unpraktisch ist, wodurch der Träger dieser Krankheit eine zusätzliche Chance erhält, bis zum reproduktiven Alter zu leben und erst dann an einem Herzinfarkt zu sterben. Abhängig von den Lebensbedingungen und dem Alter des Individuums haben wir „sowohl einen Fehler als auch ein Merkmal in einem Codon“.
Beim „Testen“ solcher genetischer Veränderungen in vivo wurde die natürliche Selektion nicht durch Zeitlimits und Qualitätsanforderungen eingeschränkt, sondern unter Bedingungen entwickelt, von denen viele mit DDD verglichen werden können ... In Fortsetzung der Analogie zum Kreislaufsystem können wir das blaue Blut von Kopffüßern als subjektorientierte Lösung bezeichnen. Tintenfischblut enthält als eisenähnliches Metall Kupfer. Nach neuesten Forschungsergebnissen optimiert ein solcher Evolutionsfund die Blutsauerstoffsättigung in kaltem Wasser und bei niedrigen Sauerstoffkonzentrationen als solche .
Wenn wir uns vorstellen, echte biotechnologische Entwicklungen in vivo zu testen, wie ein Software-Code getestet wird, stößt die Extrapolation hier auf offensichtliche Inkonsistenzen und Schwierigkeiten, die insbesondere in dem Artikel von Bruce Schneier und Larisa Rudenko erwähnt werden:
Stellen Sie sich einen Biotechnologen vor, der versucht, die Expression eines Gens zu erhöhen, mit dem sich Blutzellen normal vermehren können . Obwohl die Bedienung nach heutigen Maßstäben recht einfach ist, wird sie beim ersten Versuch mit ziemlicher Sicherheit nicht erfolgreich sein. Im Fall von Software-Code ist der gesamte Schaden, den ein solcher Code anrichten würde, der Absturz des Programms, in dem er ausgeführt wird. In der Biologie könnte ein solcher fehlerhafter Code die Wahrscheinlichkeit einer Vielzahl von Leukämien signifikant erhöhen und lebenswichtige Zellen des Immunsystems zerstören.Außerdem machen die Autoren folgende wichtige Bemerkung:
, «» , , , . «» , . , .Ebenso ist es sehr schwierig, sich einen "plattformübergreifenden" genetischen Code vorzustellen, der beispielsweise auf der Erde und auf dem Mars funktioniert. DNA, von der ein erheblicher Teil nicht kodiert, weist offensichtlich eine erhebliche Informationsredundanz auf, ist jedoch in der Regel nicht für die biochemische Neueinstellung geeignet, um auf anderen Planeten oder sogar unter Bedingungen zu arbeiten, die für Extremophile auf der Erde angenehm sind. Extremophile wiederum konnten auf der Erde unter Bedingungen überleben, die denen des Mars nahe kamen.
Eine signifikante Anpassung des genetischen Codes an grundlegend ungünstige Bedingungen findet daher nur an der Peripherie der Biochemie statt, und typische terrestrische Ökosysteme sind auch für die meisten Extremophilen destruktiv .
Es ist interessant, dass sogar Stanislav Lem in seiner "Summe der Technologie" den wichtigsten Aspekt der biologischen Information angesprochen hat - ihre schwerwiegendste Konditionalität im Kontext der Entwicklung des Organismus:
( ), , . , «»… , ? , . ; ? , ; , ; , , . , , ; : .Schließlich ist bekannt, dass die vier Nukleotide, aus denen das DNA-Molekül besteht, nicht die einzig möglichen sind. Es wurden bereits synthetische Nukleotide geschaffen , die die Kapazität des genetischen Codes erhöhen, sowie ein synthetisches Bakterium , das eine Aminosäure produzieren kann, die in anderen lebenden Organismen fehlt.
Dementsprechend kann DNA teilweise mit Maschinencode vergleichbar sein , über den bereits auf Habré geschrieben wurde, unterscheidet sich jedoch vor allem durch Redundanz, Unvorhersehbarkeit und Objektorientierung vom Quellcode. Daher erscheint das Phänomen der Cellotechnologie völlig logisch. , wodurch der Quellcode in DNA-Nukleotidsequenzen übersetzt werden kann. Interessenten können sich mit dem Cello-Repository auf Github (in der Sprache Verilog ) vertraut machen .
Analogien zwischen DNA und Maschinencode sind daher eher willkürlich, während Analogien zum Quellcode bislang nicht überzeugend erscheinen. DNA ist viel mehr eine natürliche Sprache für die Kommunikation eines lebenden Organismus mit der Umwelt. Die signifikante Ordnung und Erweiterbarkeit des DNA-Alphabets ist jedoch sehr förderlich für die Erstellung einer darauf basierenden vollwertigen Programmiersprache und möglicherweise für die Erstellung von Compilern. Vielleicht ist eine solche Sprache mit DNA vergleichbar, da Java oder Python mit Englisch vergleichbar sind, oder sie leiht Syntax aus DNA, ändert jedoch teilweise oder vollständig die Semantik von Codons. Vor diesem Hintergrund sollte eine vollwertige biologische Programmiersprache eine selbstheilende Funktion haben und möglicherweise ein viel größeres Potenzial zur Reduzierung der Entropie aufweisen, als dies der Fall istbiologisches Leben. Der in der Biosphäre der Erde implementierte genetische Code ist als Informationsträger äußerst interessant und wird höchstwahrscheinlich mit einer gewissen Verfeinerung und einer Zunahme der Abstraktion in der Lage sein, genau mit einer Programmiersprache auf niedriger Ebene zu konkurrieren.
Es bleibt dem gerecht zu werden.