Если генетика — это протокол передачи информации во времени, то излучение можно считать фоновым шумом в этой среде. Небольшие биты информации теряются или изменяются из-за присутствия этого шума, что в конечном итоге приводит к существенному изменению или даже полной потере сообщения.

Мы можем бороться с этим генетическим шумом так же, как мы боремся с шумом в других средствах коммуникации.

1. Добавьте контрольные суммы к каждому блоку данных. Для каждых нескольких генетических пар добавьте дополнительную пару, которая кодирует числовое доказательство того, что другие пары действительны.
2. Добавьте массовую избыточность в каждую группу генетических пар, а затем используйте подход правил большинства для их интерпретации.

Чтобы увеличить срок службы в крайне неблагоприятных (шумных) средах, можно также добавить механизм восстановления данных для периодического обхода всего генетического кода каждой клетки, проверки каждой контрольной суммы и копирования тех, у которых правильные контрольные суммы, поверх их поврежденных избыточных копий (применяя правило большинства для разрешения любого конфликта). ). Это вернет весь код в его исходное состояние, помогая избежать возможности кумулятивного повреждения, которое в противном случае могло бы подавить эти защитные меры.

Если сомневаетесь, украдите у природы!

Есть два способа справиться с раком у ваших суперсолдат. Одно - избежать, другое - исправить. Почему бы не немного того и другого?

Уменьшение ущерба

Хорошо задокументировано, что у голых землекопов крайне низкая заболеваемость раком. ^{1 , 2 , 3}

Есть также несколько других типов организмов, которые, как известно, устойчивы к раку, в том числе некоторые виды китов (также обсуждаемые в ссылке 2). Есть даже вид грибков , которые являются радиотрофными , то есть они «поедают» радиацию! Молекула, которую они используют для этого, уже в изобилии присутствует в организме человека: меланин . С помощью высокотехнологичного редактирования генов гипотетически можно запустить процесс, используемый этим грибком, и странные внутриклеточные сахара, которые удерживают голых землекопов в основном от рака, чтобы в первую очередь резко снизить опасность когда-либо заболеть раком.

Ремонт

Какова первопричина рака? Повреждение ДНК, приводящее к неконтролируемому росту клеток. Как мы можем остановить это? Восстановите ДНК . Возможно, вы слышали об омарах и их теломеразе . Если нет, то теломераза — это фермент, который восстанавливает повреждения ДНК, что является основной причиной мифа о «бессмертном лобстере». У людей тоже есть теломераза, но способ ее экспрессии в наших клетках отличается от такового у омаров. Опять же, с достаточно продвинутыми технологиями генной инженерии, это еще одна проблема, которую Природа уже решила. Если мы сможем позаимствовать экспрессию теломеразы у лобстеров и других ракообразных, мы сможем одним махом увеличить продолжительность жизни ваших солдат и сопротивляемость раку.

Изюминка

Количество генетического редактирования, необходимого для наделения людей (или человекоподобных видов) способностью противостоять раку и выздоравливать от него, немаловажно, но решения этих проблем уже существуют. При достаточном редактировании ваши суперсолдаты будут счастливо (в основном) избавлены от рака.

Полиплоидия.

Долгосрочные повреждения (рак и т.д.) можно отбросить как не имеющие значения - ведь это солдат , возможно, даже не напрямую плодородный (вы хотите, чтобы производство солдат было централизованным). Таким образом, вся (значительная) энергия, которую повлечет за собой механизм суперкоррекции , может быть использована в другом месте.

Вам не нужно включать какую-либо специальную защиту в кожу (так же легко снабдить солдата футболкой со свинцовой подкладкой только тогда, когда это действительно необходимо, поскольку поля сражений с высокой радиоактивностью, вероятно, не так распространены).

Остается сделать солдата устойчивым к экстремальным дозам , т.е. заставить его пережить событие Demon Core . Для этого мы копируем архитектуру Deinococcus Radiodurans , микроорганизма, способного пережить тысячекратную дозу радиации, смертельную для человека:

• Механизмы репарации ДНК для выявления и устранения любых повреждений
• избыточные копии хромосом (полиплоидия), чтобы гарантировать, что критическое повреждение не отключит клетку.

Радиопротекторы, такие как добавки с йодом и калием, не понадобятся, поскольку они предназначены для защиты от длительного воздействия, а щитовидная железа суперсолдата не собирается ни удалять радиоактивный йод из местной еды, ни задерживаться достаточно долго, чтобы накапливать другие радионуклиды.

Поэтому основную угрозу представляют нейтроны, гамма-лучи и тяжелые альфа-излучатели. Последние вызывают беспокойство только при вдыхании, поэтому, возможно, стоит снабдить нашего солдата (одноразовым) густым колтуном из носа. Неприглядный, но очень эффективный и полезный против других видов угроз (например, пыльных бурь, переносимых по воздуху микроорганизмов и т. д.).

Легкая, избыточная ДНК

Наш солдат будет спроектирован практически с нуля, поэтому у него может быть намного меньше « мусорной ДНК », чем у ванильного человека (те функции, которыми обладает некодирующая ДНК, могут быть переписаны с использованием кодирующей ДНК, и все же позволяют исключить девять десятых части ДНК). геном).

Это имеет два важных следствия:

• существует много дополнительного пространства для кодирования для хранения избыточной информации.
• «обработка» ДНК происходит намного быстрее и проще, чем обычно. Солдатские клетки способны воспроизводиться намного быстрее, потому что им нужно меньше синтеза и меньше декодирования/перекодирования.

Кроме того, весь механизм ДНК мог быть переработан для обеспечения долговечности. Например, вместо того, чтобы перемещать по одному триплету за раз, декодирование ДНК может продолжаться с тремя триплетами за раз, используя тот же радиационно-устойчивый протокол, который используется компьютерами НАСА («то, что я говорю вам трижды, — правда»). Это также позволяет очень быстро исправить большинство мутаций. Последовательности терминации ДНК также могут хранить биологическую «контрольную сумму», так что мутация замедлит пораженную клетку и, в конечном итоге, убьет ее.

Аналогичный протокол защиты должен быть установлен в мозгу, чтобы ионизация радиации не причиняла ему вреда; в противном случае у солдата могут возникнуть судороги или потеря координации при попадании ионизирующего излучения.

С этими модификациями наши солдаты будут чрезвычайно устойчивы к радиационному повреждению (одна единица ДНК будет повреждена только в том случае, если будут поражены как минимум две из трех баз), преобразованные в своего рода усталость; сильно пораженные клетки погибнут и будут поглощены соседними клетками, которые затем воспроизведут и заменят своих павших товарищей. Единственными макроскопическими эффектами будут общее недомогание, повышенный аппетит, усталость и незначительная боль — ничто, что действительно влияет на боевые возможности в краткосрочной перспективе. Та же способность к быстрой обработке также дает ему быстрое исцеление, что желательно само по себе.

Ничего такого

я бы ничего не делал. Радиация не убьет вашего солдата раньше времени. Ваш солдат был создан, чтобы сражаться и выполнять свои миссии очень эффективно, чтобы не жить много лет, пока он не умрет в своей постели в окружении всех своих правнуков.

Радиация не остановит его во время миссии, но дополнительный вес/сложность, которую вы добавляете, чтобы защитить своего солдата от радиации, может. Так что не делайте ничего, чтобы защитить солдата от этой угрозы. Солдат, даже для суперсолдата, очень опасная профессия, так что ему повезет, если он доживет до рака.

На самом деле, вы можете делать небольшие вещи, которые недороги и могут помочь смягчить радиацию. Например, как сказал @VBartilucci, дайте ему таблетки йода. Или, если вы знаете, что область радиоактивна, дайте ему свинцовый фартук для этой конкретной миссии.

Королева Хоркрукс

Хоркрукс — это предмет, в котором темный волшебник или ведьма спрятал фрагмент своей души с целью достижения бессмертия. http://harrypotter.wikia.com/wiki/Хоркрукс

Проблема с радиацией в том, что она разрушает ДНК. Без вашего плана вы не сможете починить свою клетку — или, что еще хуже, план будет искажен так, что следование ему приведет к раку. Это проблема. Наше собственное решение: наши эпителиальные клетки, которые склонны к раку из-за работы, которую они выполняют, и нуждаются в репликации, имеют короткую и конечную продолжительность жизни. Как и репликанты в «Бегущем по лезвию». Эти клетки рождаются, чтобы умереть после того, как их работа сделана. Но они все еще могут превратиться в рак, потому что ядро ​​и схема ДНК все еще находятся на борту и могут мутировать. Некоторые из наших собственных клеток навсегда избегают этой проблемы, выбрасывая за борт ядро, а вместе с ним и ДНК — терминально дифференцированные клетки кожи и красные кровяные тельца — это два.

В ваших солдатах это делают все клетки. Никакие клетки не удерживают ДНК на борту. Подобно Волан-де-Морту, который хранил свою душу вне места, чтобы защитить себя, ДНК этих существ хранится за пределами места.

Это означает, что регенерация должна происходить периодически всплесками, как только существо получает доступ к своей ДНК, а не непрерывной регенерацией, как это делают люди. Ваши солдаты должны вернуться на базу, в гнездо или в улей, где хранится их ДНК, иначе они выродятся, быстро стареют и теряют функции. Оказавшись в гнезде, стволовые клетки с ДНК создают для них новые клетки, которые проникают в их тела и находят путь к различным органам, обновляя стареющие рабочие клетки.

Это было бы проще сделать, если бы все эти существа были клонами (например, рабочими пчелами) и могли бы использовать одно и то же хранилище ДНК. Может быть, ДНК содержится в каком-то странном маточном организме, чье богатое клетками молоко рабочие возвращаются, чтобы сосать.

Я взволнованно думал об этой высокой концепции научной фантастики. Другим аспектом этого является перепрограммируемость. Если королева знает, что она посылает своих рабочих в мир с высокой гравитацией и высоким содержанием H2SO4, она может загрузить их клетками, готовыми справиться с этой средой. Горячий мир с известными патогенами - хорошо, клетки для этого. Суперсолдаты могут быть перепрограммированы на клеточном уровне. Все, кроме нейронов, которые, как мне кажется, являются доказательством рака (я не хочу, чтобы кто-то комментировал глиобластому, пока не прочитает, что такое исходные клетки!).

Я представляю себе суперсолдат в их новом развертывании, каждый из которых быстро отшелушивает/сбрасывает/перерабатывает/выплевывает клеточные остатки своего предыдущего развертывания, когда эти старые клетки складываются под новыми стрессами окружающей среды, а новые занимают их место.

Йодид калия используется в качестве антирадиационного средства — устройство для кормления или обеспечения стабильной дозы солдата кажется довольно простым началом. Есть побочные эффекты от его использования, но в зависимости от того, сколько раз вы хотите махать руками, их можно списать на излечение.