Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Азбука живого

Азбука живого

  • 9
  • 0,0
  • 0
  • 0
Добавить в избранное print
Обзор

Единство жизни во всем ее многообразии.

Рисунок в полном размере.

рисунок автора, сгенерирован с помощью ChatGPT и Perplexity

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Эта работа — попытка отразить единство и многообразие жизни на Земле через символы генетического кода. Четыре буквы кода ДНК (A, T, G, C) превращены в художественные образы царств живой природы: Животные, Растения, Грибы и Бактерии. Каждая буква населена представителями царств и представляет визуальную метафору того, что универсальный язык ДНК лежит в основе всего биологического разнообразия.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2025/2026

Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «Био/Мол/Текст»-2025/2026.

BIOCAD

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.


«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Футболка с вышивкой ATGC

Рисунок 1. Футболка с вышивкой ATGC.

фотография автора

Перед вами не просто вышивка, это — визуальная метафора фундаментального единства жизни (рис. 1). Четыре буквы (A, T, G, C), за которыми прячутся азотистые основания ДНК, связывают царства живой природы в единую систему. Работа показывает, что за видимым многообразием форм скрывается невидимая общность молекулярного языка — универсального генетического кода, объединяющего все живое на Земле.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), как известно, состоит из двух полинуклеотидных цепей, свернутых в правозакрученную двойную спираль (рис. 2). Каждый нуклеотид включает фосфатную группу, дезоксирибозу и одно из четырех азотистых оснований: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) или тимин (T). Комплементарные пары оснований (A—T, G—C) связаны водородными связями, а цепи — фосфодиэфирными мостиками, что обеспечивает стабильность структуры, описанной в классической работе Уотсона и Крика [1].

Схематическое изображение структуры ДНК

Рисунок 2. Схематическое изображение структуры ДНК.

Центральная догма молекулярной биологии

Рисунок 4. Центральная догма молекулярной биологии.

Универсальный генетический код, зашифрованный в последовательности нуклеотидов ДНК, реализуется в живой клетке по четкому алгоритму, известному как центральная догма молекулярной биологии (рис. 4) [4].

Сначала в процессе транскрипции информация с гена переписывается на «рабочую копию» — молекулу матричной РНК (мРНК). Затем в ходе трансляции рибосома считывает мРНК триплетами (кодонами). Каждый такой триплет соответствует одной из 20 аминокислот — «кирпичиков», из которых собирается белковая цепь.

Таким образом, ДНК служит одновременно хранилищем информации и инструкцией для ее копирования, а РНК играет роль матрицы для создания белков — молекул, которые определяют строение и все функции организма [4]. Простота и универсальность этого механизма для всех царств жизни и составляет главный предмет художественного осмысления в данной работе.

В попытке превратить абстрактную молекулярную истину в осязаемый художественный образ, я решила вышить буквы генетического кода, объединив их с идеей четырех царств живой природы (рис. 5).

На создание вышивки ушло чуть более 45 часов

Рисунок 5. На создание вышивки ушло чуть более 45 часов.

фотография автора

Чтобы этого добиться, я обратилась к адаптированной системе четырех царств, которая представляет собой синтез классической модели Роберта Уиттекера (Robert Harding Whittaker) [5] и ее последующего упрощения, закрепившегося в российской образовательной традиции. Эта знакомая многим со школьной скамьи модель (Животные, Растения, Грибы, Бактерии) была выбрана как концептуальный каркас работы, поскольку она обладает дидактической ясностью и визуальной сбалансированностью, позволяет создать узнаваемые образы для каждого царства и элегантно соотносится с концепцией четырех «букв» генетического кода.

Стоит сказать, что Уиттекер выделял простейших в еще одно, пятое, царство Protista, представители которого в упрощенном виде системы четырех царств вошли в царство Животные. Кроме того, в оригинальной системе Уиттекера (1969) археи (архебактерии) не были выделены отдельно, и все прокариоты (как истинные бактерии, так и археи) объединялись в одно царство — Monera. Позднее, благодаря работам Карла Вёзе (Carl Woese) в конце 1970-х—1980-х годах, археи действительно были признаны самостоятельным доменом [6]. Сам же Вёзе стал автором более современной трехдоменной системы классификации, в которой клеточные формы жизни были разделены уже на три домена: археи, бактерии и эукариоты (рис. 6) [7]. Тем не менее, я решила остановиться на широко известной сегодня, простой и понятной концепции четырех царств.

Филогенетическое древо, построенное на основании анализа рРНК

Рисунок 6. Филогенетическое древо, построенное на основании анализа рРНК.

[7]

Суть моей работы не в том, чтобы дать исчерпывающую классификацию, а в том, чтобы показать масштаб идеи — от самых простых форм (бактерии) до самых сложных (животные) все живое на Земле говорит на одном языке ДНК.

Далее мне бы коротко хотелось рассказать, что я изобразила на каждой букве (рис. 7).

Для создания вышивки использовались базовые техники вышивки гладью

Рисунок 7. Для создания вышивки использовались базовые техники вышивки гладью.

фотография автора

A (Аденин)

Рисунок 8. A (Аденин).

фотография автора

A (Аденин) — Царство Животные (Animalia)

На букве «А» вышиты различные представители фауны: жираф, соловая лошадь, домашняя канарейка, золотая рыбка (карась китайский), бабочка лимонница (крушинница), белка и змея Декея (рис. 8).

Пользуясь тем, что это не научная работа, а художественная, в некоторых случаях я изображала конкретные виды, а в некоторых — собирательные образы (например, жираф).

Т (Тимин)

Рисунок 9. Т (Тимин).

фотография автора

T (Тимин) — Царство Растения (Plantae)

На букве «Т» я не стала вышивать конкретные растения, а изобразила собирательный образ тропического дерева с лианами и замшелым стволом. Внизу также можно увидеть папоротник и травянистое растение (рис. 9).

G (Гуанин)

Рисунок 10. G (Гуанин).

фотография автора

G (Гуанин) — Царство Грибы (Fungi)

Эта буква представляет все разнообразие грибного царства, от высших до микроскопических грибов [8]. В композиции присутствуют как съедобные виды (груздь настоящий, опята осенние, шампиньоны, подосиновики, белые грибы, лисички, вешенки), так и ядовитые (мухомор, сатанинский гриб, строчок обыкновенный). Фон заполнен плесневыми грибами Penicillium aurantiacobrunneum и дрожжами Saccharomyces cerevisiae (рис. 10).

C (Цитозин) — Царство Бактерии (Monera)

C (Цитозин)

Рисунок 11. C (Цитозин).

фотография автора

На этой букве собраны основные морфологические формы бактерий [9]: кокки, бациллы, спириллы, вибрионы, спирохеты и актинобактерии (рис. 12). При их создании я ориентировалась на конкретных представителей, таких как Bacillus anthracis, Escherichia coli и Helicobacter pylori, и учитывала их окраску по Граму. Ради художественной композиции масштаб и расположение бактерий были сознательно нарушены для равномерного и эстетичного заполнения пространства.

Я решила представить бактерии в стилизованном виде, имитирующем их морфологию после окраски по Граму — ключевого дифференциально-диагностического метода окраски в микробиологии, основанного на свойствах клеточной стенки. Этот метод применим только к бактериям, так как он выявляет наличие пептидогликана (муреина). Поскольку клеточная стенка архей имеет принципиально иной химический состав и не содержит пептидогликана, данный метод к ним не применим [10]. Таким образом, выбор метода визуализации определил и состав изображенных микроорганизмов.

Таким образом, через простой и лаконичный образ вышивки я постаралась создать мост между молекулярной реальностью и нашим восприятием живого мира. Надеюсь, у меня получилось.

P.S. Честно говоря, эта футболка изначально задумывалась как подарок на день рождения мужа, но по срокам я не уложилась, так как идея пришла поздновато. А вышиваю я по принципу «лучше выделить 15–30 минут в день, но каждый день», поэтому реализация была длительной. И дедлайн конкурса стал моим новым дедлайном, чтобы не сильно затягивать. Можно было приурочить подарок к Новому году, но владелец надел футболку, едва я успела ее погладить и сфотографировать (рис. 12).

Футболка на владельце

Рисунок 12. Футболка на владельце.

фотография автора

Литература

  1. J. D. WATSON, F. H. C. CRICK. (1953). Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature. 171, 737-738;
  2. Lynne Osman Elkin. (2003). Rosalind Franklin and the Double Helix. Physics Today. 56, 42-48;
  3. ROSALIND E. FRANKLIN, R. G. GOSLING. (1953). Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. Nature. 171, 740-741;
  4. Альбертс Б., Брей Д., Хопкин К. и др. Молекулярная биология клетки. Москва; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2013. — Т. 1., 808 с.;
  5. R. H. Whittaker. (1969). New Concepts of Kingdoms of Organisms. Science. 163, 150-160;
  6. C. R. Woese, O. Kandler, M. L. Wheelis. (1990). Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 87, 4576-4579;
  7. C. R. Woese. (2002). On the evolution of cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 99, 8742-8747;
  8. Поленов А. Б. Большая энциклопедия. Грибы. Съедобные и несъедобные. Собираем и готовим. – М.:» «АСТ, 2022. — 191 с.;
  9. Holt J. G., et al. (eds.). Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 9th Edition. Baltimore: Williams & Wilkins, 1994;
  10. Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология: учебник. М.: «Академия», 2018.

Комментарии

Ссылка скопирована в буфер обмена