В контексте изучения процессов, связанных с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), наблюдается активное использование терминологии из области филологии. Нуклеотиды рассматриваются как элементарные единицы информации, аналогичные буквам в лингвистике. Синтез рибонуклеиновой кислоты (РНК) на основе ДНК, известный как транскрипция, можно сравнить с процессом перевода текста. Кодоны, кодирующие одну аминокислоту, классифицируются как семантически эквивалентные единицы, или "синонимы". Ранее эти аналогии носили метафорический характер, однако недавние исследования позволили взглянуть на генетический код как на полноценную знаковую систему с собственной грамматикой, лексикой и синтаксисом.
В рамках новой научной парадигмы исследователи сосредоточились на детальном анализе знаковых систем и их семантики в процессе трансляции генетической информации. Особое внимание было уделено процессам репликации ДНК, транскрипции РНК и трансляции белков. Каждая из этих стадий рассматривалась как семиотический акт, включающий формирование, передачу и преобразование знаковых единиц. Кодон, состоящий из трёх нуклеотидов, приобретает конкретное значение в результате последовательных биохимических трансформаций. Нуклеотидные "буквы" считываются по принципу комплементарности, при этом каждая нуклеотидная единица функционирует как бинарная информационная единица, значение которой определяется её положением в кодоне и контекстом.
Ключевую роль в процессе трансляции играют транспортные рибонуклеиновые кислоты (тРНК), которые обеспечивают доставку аминокислот к рибосомам, осуществляющим синтез белка. В начальной фазе процесса тРНК находятся в "незаряженном" состоянии, затем они связываются с аминокислотами, образуя функциональные знаковые единицы. Взаимодействие с рибосомами формирует двухуровневую знаковую систему, включающую кодон-антикодон и тРНК-аминокислоту. После передачи аминокислоты происходит реинициализация тРНК, что позволяет ей участвовать в последующих циклах трансляции.
Таким образом, знаки в генетическом коде постоянно генерируются и исчезают, проходя через процесс семиозиса. Исследователь определяет этот процесс как фундаментальное свойство биологических систем, управляющее информационными потоками и обеспечивающее функционирование организмов.
"Анализ семиотических отношений в генетическом коде позволяет пересмотреть традиционные представления о знаке как о статическом объекте. Концепция семиозиса объясняет процесс генерации знаков как фундаментальное свойство систем, управляющих информационными потоками в биологических системах и в контексте взаимодействия человека и искусственного интеллекта", — отмечает Сурен Золян, доктор филологических наук и ведущий научный сотрудник ОНК "Институт образования и гуманитарных наук" Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта.
Александр Спиров, кандидат биологических наук и старший научный сотрудник лаборатории моделирования эволюции Института эволюционной физиологии и биохимии РАН, добавляет: "В перспективе планируется расширение этого подхода на исследование механизмов регуляции активности генов, включая анализ сигнальных молекул, регуляторных мотивов, каскадов передачи сигналов и управления целевыми генами. Это открывает новые междисциплинарные горизонты для научных исследований", пишет источник.