Os varios códigos informacionais na célula
Informação codificada sempre pode ser rastreada de volta para uma inteligência, que tem de configurar a convenção do significado do código, e o portador de informação, que pode ser um livro, o hardware de um computador, ou a fumaça de um fogo de um indiano sinalização de uma tribo para outra. Todos os sistemas de comunicação tem um codificador, que produz uma mensagem que é processada por um descodificador. Na célula há vários sistemas de códigos. DNA armazena a informação mais bem conhecida, codificada através das quatro bases de ácido nucleico. Mas há vários outros, menos conhecidos. Recentemente houve alguns exageros sobre um segundo código de DNA. Na verdade, é essencial para a expressão de genes. A célula usa vários sistemas de comunicação formal, de acordo com o modelo de Shannon, porque codifica e decodifica mensagens que utilizam um sistema de símbolos. Como Shannon escreveu:
"Informação, transcrição, tradução, código, redundância, sinônimo, mensageiro, edição e revisão são todos os termos apropriados em biologia. Eles tomam o seu significado da teoria da informação (Shannon, 1948) e não são sinônimos, metáforas ou analogias. "(P. Hubert Yockey, Teoria da Informação, Evolução e origem da vida, Cambridge University Press, 2005).
O DNA de um organismo codifica todas as moléculas de RNA e de proteínas necessárias para a construção de suas células. No entanto, uma descrição completa da sequência de DNA de um organismo, seja ela os poucos milhões de nucleótidos de uma bactéria ou poucos bilhões de nucleotídeos de um humano, não mais nos permite reconstruir o organismo do que uma lista de palavras inglesas nos permite reconstruir uma peça de Shakespeare. Em ambos os casos, o problema consiste em saber como os elementos da sequência de DNA ou as palavras na lista são utilizadas. Em que condições cada produto do gene é feito, e, uma vez feito, o que ele faz? Os diferentes tipos de células num organismo multicelular diferem dramaticamente tanto na estrutura e função. Se compararmos um neurônio de mamífero com uma célula do fígado, por exemplo, as diferenças são tão extremas que é difícil imaginar que as duas células contêm o mesmo genoma. O genoma de um organismo contém as instruções para fazer todas as células diferentes, e a expressão de qualquer uma das células neuronais ou células do fígado pode ser regulada em muitos dos passos da via do DNA para RNA para a proteína. O mais importante é CONTROLE DA transcrição da seqüência específica de PROTEÍNAS DE LIGAÇÃO A DNA, chamados fatores de transcrição ou reguladores. Estas proteínas reconhecem sequências específicas de DNA (normalmente 5-10 pares de nucleótidos de comprimento) que muitas vezes são chamadas sequências cis-regulatórias. Reguladores de transcrição ligam-se a estas sequências, que se encontram dispersas ao longo de genoma, e isso coloca em movimento uma série de reações que, em última análise especificam quais os genes sejam transcritos e em que taxa. Aproximadamente 10% dos genes codificadores de proteínas da maioria dos organismos são devotados aos reguladores de transcrição. Reguladores de transcrição devem reconhecer , cis-regulatórias específicas sequências curtas dentro desta estrutura. O exterior da dupla hélice é cravejado com informações de sequência de DNA que os reguladores de transcrição reconhecem: a borda de cada par de base apresenta um padrão distinto de doadores ligadores de hidrogênio e aceitadores de hidrogênio, e manchas hidrofóbicas em ambas as fendas maiores e menores. Os 20 ou mais contatos que são tipicamente formados na interface de DNA-proteína adicionam em conjunto para assegurar que a interação é altamente específica e muito forte.
Estas instruções são escritas em um idioma que é muitas vezes chamado de "código de regulamentação gene '. A preferência para um dado nucleotídio numa posição específica é determinado principalmente por interações físicas entre as cadeias laterais de aminoácidos de TF (fator de transcrição) e as extremidades acessíveis dos pares de bases que são contactadas. É possível que alguns códigos complexos, compreendendo regras de cada uma das diferentes camadas, contribui para TF de ligação ao DNA; no entanto, determinar as regras precisas de TF que se ligam ao genoma vai exigir mais investigação científica. Assim, os genomas contêm tanto um código genético especificando aminoácidos, e este código especificando fatores de regulação (TF) sequências de reconhecimento de transcrição. Nós achamos que ~ 15% dos códons humanos são códons de dupla utilização (`duons ') que especificam simultaneamente os dois aminoácidos e locais de reconhecimento de TF. Genomas também contem um código de regulamentação paralelo especificando sequências de reconhecimento para fatores de transcrição (TF), e os códigos genéticos e reguladoras foram assumidos para operar independentemente um do outro, e a ser separados fisicamente para dentro dos compartimentos de codificação genômica e não-codificantes. o potencial de alguns exões codificantes para acomodar intensificadores de transcrição ou sinais de splicing tem sido reconhecido.
Para comunicação acontecer, é necessário 1. A sequência de bases de DNA localizadas na região reguladora do gene, e 2. Os fatores de transcrição que leem o código. Se um dos dois estiver ausente, a comunicação falha, o gene que tem que ser expresso, não pode ser encontrado, e todo o processo da expressão genética falha. Este é um sistema complexo irredutível. O código de regulamentação do gene não poderia surgir de forma gradual quer, uma vez que se fosse esse o caso, o código tem apenas o significado certo se plenamente desenvolvido. Isso é um exemplo por excelência do design inteligente .. O fato de que estas sequências de fator de ligação se sobrepõem a sequências de de codificação de proteínas , sugerem que as duas sequências foram concebidos em conjunto, a fim de otimizar a eficiência do código do DNA. À medida que aprendemos mais e mais sobre a estrutura e função do DNA, é evidente que o código não foi apenas juntado pelo método de tentativa e erro da seleção natural, mas que foi especificamente projetado para proporcionar eficiência e função ideal.
Stephen Meyer coloca isso dessa forma em seu excelente livro: pg.270 Darwins doubt:
Circuitos integrados: genes do desenvolvimento de redes reguladoras
Tenha em mente, também, que as formas corpóreas dos animais têm mais do que apenas a informação genética. Eles também precisam de redes fortemente integradas de genes, proteínas e outras moléculas para regular o seu desenvolvimento, em outras palavras, eles exigem redes de regulação de genes do desenvolvimento, o dGRNs. Animais em desenvolvimento enfrentam dois desafios principais. Primeiro, eles devem produzir diferentes tipos de proteínas e células e, em segundo lugar, eles devem obter essas proteínas e células e que parem no lugar certo e no tempo certo. Embriões realizam essa tarefa, baseando-se em redes de proteínas de ligação de DNA reguladoras (chamados fatores de transcrição) e os seus alvos físicos. Estes alvos físicos são tipicamente secções de DNA (genes) que produzem outras proteínas ou moléculas de RNA, que por sua vez regulam a expressão de outros genes ainda.
Estas redes interdependentes de genes e produtos de genes apresentar uma aparência impressionante de cartão. Representações gráficas de Davidson dessas meninas olhar para todo o mundo como diagramas de fiação em um projeto de engenharia elétrica ou um esquema de um circuito integrado, uma estranha semelhança com o próprio Davidson foi referido várias vezes. "O que emerge a partir da análise de dGRNs animal", as musas, "é quase surpreendente: uma rede de interacções lógica programada para a sequência de ADN que eleva, essencialmente, para um dispositivo computacional biológica ligada directamente." Estas moléculas coletivamente formam uma rede totalmente integrado de moléculas de sinalização que funcionam como um circuito integrado. Circuitos integrados em produtos eletrônicos são sistemas de componentes individualmente funcionais, tais como transistores, resistores e capacitores que estão ligados entre si para desempenhar uma função primordial. Da mesma forma, os componentes funcionais de dGRNs-as proteínas de ligação de ADN, as suas sequências alvo de ADN, e as outras moléculas que as proteínas de ligação e moléculas alvo produzem e regulam-formam também um circuito integrado, que contribui para realizar a função global de produção uma forma adulta animal.
Davidson se tornou claro que as limitações funcionais apertados em que estes sistemas de moléculas (o dGRNs) operam impede a sua alteração gradual pelo mecanismo de mutação e seleção. Por esta razão, o neodarwinismo não conseguiu explicar a origem desses sistemas de moléculas e sua integração funcional. Como defensores da biologia evolutiva do desenvolvimento, o próprio Davidson favorece um modelo de mudança evolutiva que prevê mutações que geram efeitos sobre o desenvolvimento em grande escala, assim, talvez ignorando circuitos ou sistemas intermediários não funcionais. No entanto, nem os defensores da "evo-devo", nem os proponentes de outras teorias materialistas recentemente propostas de evolução, identificaram um mecanismo mutacional capaz de gerar um DGRN ou qualquer coisa mesmo remotamente parecido com um circuito integrado complexo. No entanto, em nossa experiência, circuitos integrados complexos e-integração funcional de peças em sistemas complexos, geralmente-são conhecidos por ser produzido por agentes especificamente inteligentes, por engenheiros. Além disso, a inteligência é a única causa conhecida de tais efeitos. Dado que os animais em desenvolvimento empregam uma forma de circuito integrado, e, certamente, uma manifestação de um sistema de partes e subsistemas com força e funcionalmente integrado, e uma vez que a inteligência é a única causa conhecida destas características, a presença necessária desses recursos no desenvolvimento de animais do Cambriano pareceriam indicam que a agência inteligente desempenhou um papel em sua origem
These interdependent networks of genes and gene products present a striking appearance of design. Davidson's graphical depictions of these dGRNs look for all the world like wiring diagrams in an electrical engineering blueprint or a schematic of an integrated circuit, an uncanny resemblance Davidson himself has often noted. "What emerges, from the analysis of animal dGRNs," he muses, "is almost astounding: a network of logic interactions programmed into the DNA sequence that amounts essentially to a hardwired biological computational device." These molecules collectively form a tightly integrated network of signaling molecules that function as an integrated circuit. Integrated circuits in electronics are systems of individually functional components such as transistors, resistors, and capacitors that are connected together to perform an overarching function. Likewise, the functional components of dGRNs—the DNA-binding proteins, their DNA target sequences, and the other molecules that the binding proteins and target molecules produce and regulate—also form an integrated circuit, one that contributes to accomplishing the overall function of producing an adult animal form.
Davidson himself has made clear that the tight functional constraints under which these systems of molecules (the dGRNs) operate preclude their gradual alteration by the mutation and selection mechanism. For this reason, neo-Darwinism has failed to explain the origin of these systems of molecules and their functional integration. Like advocates of evolutionary developmental biology, Davidson himself favors a model of evolutionary change that envisions mutations generating large-scale developmental effects, thus perhaps bypassing nonfunctional intermediate circuits or systems. Nevertheless, neither proponents of "evo-devo," nor proponents of other recently proposed materialistic theories of evolution, have identified a mutational mechanism capable of generating a dGRN or anything even remotely resembling a complex integrated circuit. Yet, in our experience, complex integrated circuits—and the functional integration of parts in complex systems generally—are known to be produced by intelligent agents—specifically, by engineers. Moreover, intelligence is the only known cause of such effects. Since developing animals employ a form of integrated circuitry, and certainly one manifesting a tightly and functionally integrated system of parts and subsystems, and since intelligence is the only known cause of these features, the necessary presence of these features in developing Cambrian animals would seem to indicate that intelligent agency played a role in their origin
Informação codificada sempre pode ser rastreada de volta para uma inteligência, que tem de configurar a convenção do significado do código, e o portador de informação, que pode ser um livro, o hardware de um computador, ou a fumaça de um fogo de um indiano sinalização de uma tribo para outra. Todos os sistemas de comunicação tem um codificador, que produz uma mensagem que é processada por um descodificador. Na célula há vários sistemas de códigos. DNA armazena a informação mais bem conhecida, codificada através das quatro bases de ácido nucleico. Mas há vários outros, menos conhecidos. Recentemente houve alguns exageros sobre um segundo código de DNA. Na verdade, é essencial para a expressão de genes. A célula usa vários sistemas de comunicação formal, de acordo com o modelo de Shannon, porque codifica e decodifica mensagens que utilizam um sistema de símbolos. Como Shannon escreveu:
"Informação, transcrição, tradução, código, redundância, sinônimo, mensageiro, edição e revisão são todos os termos apropriados em biologia. Eles tomam o seu significado da teoria da informação (Shannon, 1948) e não são sinônimos, metáforas ou analogias. "(P. Hubert Yockey, Teoria da Informação, Evolução e origem da vida, Cambridge University Press, 2005).
O DNA de um organismo codifica todas as moléculas de RNA e de proteínas necessárias para a construção de suas células. No entanto, uma descrição completa da sequência de DNA de um organismo, seja ela os poucos milhões de nucleótidos de uma bactéria ou poucos bilhões de nucleotídeos de um humano, não mais nos permite reconstruir o organismo do que uma lista de palavras inglesas nos permite reconstruir uma peça de Shakespeare. Em ambos os casos, o problema consiste em saber como os elementos da sequência de DNA ou as palavras na lista são utilizadas. Em que condições cada produto do gene é feito, e, uma vez feito, o que ele faz? Os diferentes tipos de células num organismo multicelular diferem dramaticamente tanto na estrutura e função. Se compararmos um neurônio de mamífero com uma célula do fígado, por exemplo, as diferenças são tão extremas que é difícil imaginar que as duas células contêm o mesmo genoma. O genoma de um organismo contém as instruções para fazer todas as células diferentes, e a expressão de qualquer uma das células neuronais ou células do fígado pode ser regulada em muitos dos passos da via do DNA para RNA para a proteína. O mais importante é CONTROLE DA transcrição da seqüência específica de PROTEÍNAS DE LIGAÇÃO A DNA, chamados fatores de transcrição ou reguladores. Estas proteínas reconhecem sequências específicas de DNA (normalmente 5-10 pares de nucleótidos de comprimento) que muitas vezes são chamadas sequências cis-regulatórias. Reguladores de transcrição ligam-se a estas sequências, que se encontram dispersas ao longo de genoma, e isso coloca em movimento uma série de reações que, em última análise especificam quais os genes sejam transcritos e em que taxa. Aproximadamente 10% dos genes codificadores de proteínas da maioria dos organismos são devotados aos reguladores de transcrição. Reguladores de transcrição devem reconhecer , cis-regulatórias específicas sequências curtas dentro desta estrutura. O exterior da dupla hélice é cravejado com informações de sequência de DNA que os reguladores de transcrição reconhecem: a borda de cada par de base apresenta um padrão distinto de doadores ligadores de hidrogênio e aceitadores de hidrogênio, e manchas hidrofóbicas em ambas as fendas maiores e menores. Os 20 ou mais contatos que são tipicamente formados na interface de DNA-proteína adicionam em conjunto para assegurar que a interação é altamente específica e muito forte.
Estas instruções são escritas em um idioma que é muitas vezes chamado de "código de regulamentação gene '. A preferência para um dado nucleotídio numa posição específica é determinado principalmente por interações físicas entre as cadeias laterais de aminoácidos de TF (fator de transcrição) e as extremidades acessíveis dos pares de bases que são contactadas. É possível que alguns códigos complexos, compreendendo regras de cada uma das diferentes camadas, contribui para TF de ligação ao DNA; no entanto, determinar as regras precisas de TF que se ligam ao genoma vai exigir mais investigação científica. Assim, os genomas contêm tanto um código genético especificando aminoácidos, e este código especificando fatores de regulação (TF) sequências de reconhecimento de transcrição. Nós achamos que ~ 15% dos códons humanos são códons de dupla utilização (`duons ') que especificam simultaneamente os dois aminoácidos e locais de reconhecimento de TF. Genomas também contem um código de regulamentação paralelo especificando sequências de reconhecimento para fatores de transcrição (TF), e os códigos genéticos e reguladoras foram assumidos para operar independentemente um do outro, e a ser separados fisicamente para dentro dos compartimentos de codificação genômica e não-codificantes. o potencial de alguns exões codificantes para acomodar intensificadores de transcrição ou sinais de splicing tem sido reconhecido.
Para comunicação acontecer, é necessário 1. A sequência de bases de DNA localizadas na região reguladora do gene, e 2. Os fatores de transcrição que leem o código. Se um dos dois estiver ausente, a comunicação falha, o gene que tem que ser expresso, não pode ser encontrado, e todo o processo da expressão genética falha. Este é um sistema complexo irredutível. O código de regulamentação do gene não poderia surgir de forma gradual quer, uma vez que se fosse esse o caso, o código tem apenas o significado certo se plenamente desenvolvido. Isso é um exemplo por excelência do design inteligente .. O fato de que estas sequências de fator de ligação se sobrepõem a sequências de de codificação de proteínas , sugerem que as duas sequências foram concebidos em conjunto, a fim de otimizar a eficiência do código do DNA. À medida que aprendemos mais e mais sobre a estrutura e função do DNA, é evidente que o código não foi apenas juntado pelo método de tentativa e erro da seleção natural, mas que foi especificamente projetado para proporcionar eficiência e função ideal.
Stephen Meyer coloca isso dessa forma em seu excelente livro: pg.270 Darwins doubt:
Circuitos integrados: genes do desenvolvimento de redes reguladoras
Tenha em mente, também, que as formas corpóreas dos animais têm mais do que apenas a informação genética. Eles também precisam de redes fortemente integradas de genes, proteínas e outras moléculas para regular o seu desenvolvimento, em outras palavras, eles exigem redes de regulação de genes do desenvolvimento, o dGRNs. Animais em desenvolvimento enfrentam dois desafios principais. Primeiro, eles devem produzir diferentes tipos de proteínas e células e, em segundo lugar, eles devem obter essas proteínas e células e que parem no lugar certo e no tempo certo. Embriões realizam essa tarefa, baseando-se em redes de proteínas de ligação de DNA reguladoras (chamados fatores de transcrição) e os seus alvos físicos. Estes alvos físicos são tipicamente secções de DNA (genes) que produzem outras proteínas ou moléculas de RNA, que por sua vez regulam a expressão de outros genes ainda.
Estas redes interdependentes de genes e produtos de genes apresentar uma aparência impressionante de cartão. Representações gráficas de Davidson dessas meninas olhar para todo o mundo como diagramas de fiação em um projeto de engenharia elétrica ou um esquema de um circuito integrado, uma estranha semelhança com o próprio Davidson foi referido várias vezes. "O que emerge a partir da análise de dGRNs animal", as musas, "é quase surpreendente: uma rede de interacções lógica programada para a sequência de ADN que eleva, essencialmente, para um dispositivo computacional biológica ligada directamente." Estas moléculas coletivamente formam uma rede totalmente integrado de moléculas de sinalização que funcionam como um circuito integrado. Circuitos integrados em produtos eletrônicos são sistemas de componentes individualmente funcionais, tais como transistores, resistores e capacitores que estão ligados entre si para desempenhar uma função primordial. Da mesma forma, os componentes funcionais de dGRNs-as proteínas de ligação de ADN, as suas sequências alvo de ADN, e as outras moléculas que as proteínas de ligação e moléculas alvo produzem e regulam-formam também um circuito integrado, que contribui para realizar a função global de produção uma forma adulta animal.
Davidson se tornou claro que as limitações funcionais apertados em que estes sistemas de moléculas (o dGRNs) operam impede a sua alteração gradual pelo mecanismo de mutação e seleção. Por esta razão, o neodarwinismo não conseguiu explicar a origem desses sistemas de moléculas e sua integração funcional. Como defensores da biologia evolutiva do desenvolvimento, o próprio Davidson favorece um modelo de mudança evolutiva que prevê mutações que geram efeitos sobre o desenvolvimento em grande escala, assim, talvez ignorando circuitos ou sistemas intermediários não funcionais. No entanto, nem os defensores da "evo-devo", nem os proponentes de outras teorias materialistas recentemente propostas de evolução, identificaram um mecanismo mutacional capaz de gerar um DGRN ou qualquer coisa mesmo remotamente parecido com um circuito integrado complexo. No entanto, em nossa experiência, circuitos integrados complexos e-integração funcional de peças em sistemas complexos, geralmente-são conhecidos por ser produzido por agentes especificamente inteligentes, por engenheiros. Além disso, a inteligência é a única causa conhecida de tais efeitos. Dado que os animais em desenvolvimento empregam uma forma de circuito integrado, e, certamente, uma manifestação de um sistema de partes e subsistemas com força e funcionalmente integrado, e uma vez que a inteligência é a única causa conhecida destas características, a presença necessária desses recursos no desenvolvimento de animais do Cambriano pareceriam indicam que a agência inteligente desempenhou um papel em sua origem
These interdependent networks of genes and gene products present a striking appearance of design. Davidson's graphical depictions of these dGRNs look for all the world like wiring diagrams in an electrical engineering blueprint or a schematic of an integrated circuit, an uncanny resemblance Davidson himself has often noted. "What emerges, from the analysis of animal dGRNs," he muses, "is almost astounding: a network of logic interactions programmed into the DNA sequence that amounts essentially to a hardwired biological computational device." These molecules collectively form a tightly integrated network of signaling molecules that function as an integrated circuit. Integrated circuits in electronics are systems of individually functional components such as transistors, resistors, and capacitors that are connected together to perform an overarching function. Likewise, the functional components of dGRNs—the DNA-binding proteins, their DNA target sequences, and the other molecules that the binding proteins and target molecules produce and regulate—also form an integrated circuit, one that contributes to accomplishing the overall function of producing an adult animal form.
Davidson himself has made clear that the tight functional constraints under which these systems of molecules (the dGRNs) operate preclude their gradual alteration by the mutation and selection mechanism. For this reason, neo-Darwinism has failed to explain the origin of these systems of molecules and their functional integration. Like advocates of evolutionary developmental biology, Davidson himself favors a model of evolutionary change that envisions mutations generating large-scale developmental effects, thus perhaps bypassing nonfunctional intermediate circuits or systems. Nevertheless, neither proponents of "evo-devo," nor proponents of other recently proposed materialistic theories of evolution, have identified a mutational mechanism capable of generating a dGRN or anything even remotely resembling a complex integrated circuit. Yet, in our experience, complex integrated circuits—and the functional integration of parts in complex systems generally—are known to be produced by intelligent agents—specifically, by engineers. Moreover, intelligence is the only known cause of such effects. Since developing animals employ a form of integrated circuitry, and certainly one manifesting a tightly and functionally integrated system of parts and subsystems, and since intelligence is the only known cause of these features, the necessary presence of these features in developing Cambrian animals would seem to indicate that intelligent agency played a role in their origin
