Математический анализ генетических кодов

Обзор завершенного цикла исследований по математическому анализу взаимосвязи структуры генетического кода и необычных способов записи генетической информации — так называемых перекрывающихся генов, когда один и тот же участок ДНК кодирует две белковые последовательности. Основой для исследований является введенное в рассмотрение множество элементарных перекрытий или перекрытий, соответствующих одиночным аминокислотам. На основе множества доказана теорема, устанавливающая потенциал генетического кода, который использует природа для построения каждого из 5-ти способов перекрывания генов, разрешенных структурой ДНК. Все эти способы обнаружены в экспериментах. На основе теоремы устанавливается непроизвольность структуры стандартного генетического кода. Вычислен аналогичный потенциал для всех нестандартных кодов (по данным Internet таких кодов уже 14). Анализ полученных потенциалов позволил установить одно общее свойство всех известных 15-и природных кодов. Проведен анализ геномов, содержащих парные генетические перекрытия и записанных нестандартными кодами. Показывается неслучайность переосмысленных кодонов или кодонов, отклоняющих код от его стандартной структуры. Устанавливается связь между компактностью геномов некоторых органелл с нестандартностью их генетического кода.