УДК 575:004.6
Ил. 2. Табл. 2. Библ. 16.
DOI: 10.21323/2071-2499-2021-4-52-55

Сравнение способов сжатия информации на электронных носителях и ДНК

Корниенко В.Ю., канд. биол. наук, Фомина Т.А, канд. техн. наук, Захарова М.В., канд. биол. наук, Ковалевская Ж.И., канд. биол. наук, Минаев М.Ю., канд. техн. наук
ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова
Ключевые слова: генетический код, свойства генетического кода, сжатие биологической информации,
Реферат:
Эта работа описывает и исследует эффекты сжатия данных при кодировании генетической информации. Мы проводим параллели между компьютерной информацией и информацией, представленной в ДНК, обращаем внимание на сложности перевода одного типа информации в другой. Описываем новый эффект неодинаковой степени сжатия нуклеотидных последовательностей генома и текста. Мы показываем, что исследования сжатия генетической информации требуют рассмотрения эффекта сжатия с новых позиций и введение нового термина – совокупность геномов. Также мы приводим примеры сжатия генетической информации, рассматривая генетические механизмы бактерий и генетические механизмы кодирования иммуноглобулинов.

Comparison of methods for data compression on electronic media and DNA

Kornienko V.Yu., Fomina T.A., Zakharova M.V., Kovalevskaya Zh.I., Minaev M.Yu.
Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: genetic code, properties of genetic code, biological data compression
Summary:
The paper describes and examines the effects of data compression upon encoding genetic information. The authors draw a parallel between computer information and information presented in DNA paying attention to complexities of conversion of one information type into another. The new effect of different degrees of compression of genome nucleotide sequences and text is described. It is shown that studies of genetic data compression require consideration of the compression effect from new positions and introduction of a new term – genome complex. Examples of genetic data compression are given considering bacterial genetic mechanisms and genetic mechanisms of immunoglobulin encoding.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

1. Markov, A.A. Introduction to Coding Theory. – Moscow: Nauka Publ, (1982). – 192 р.

2. Grumbach, S. A new challenge for compression algorithms: genetic sequences / S. Grumbach, F. Tahi // Information Processing & Management. – 1994. – V. 30 (6). – P. 875–886. DOI: 10.1016/0306–4573(94)90014–0.

3. Rivals, E. Compression and genetic sequence analysis / E. Rivals, M. Dauchet, J.P. Delahaye, O. Delgrange // Biochimie. – 1996. – V. 78 (5). – P. 315–322. DOI: 10.1016/0300–9084(96)84763–8.

4. Cramer, P. Structural basis of transcription: RNA polymerase II at 2.8 Ångstrom resolution / P. Cramer, D.A. Bushnell, R.D. Kornberg // Science. – 2001. – V. 292 (5523). – P. 1863–1876. DOI: 10.1126/science.1059493.

5. Piper, M. RNA translation in axons / M. Piper, C. Holt // Annu Rev. Cell Dev. Biol. – 2004. – V. 20. – P. 505–523. DOI: 10.1146/annurev.cellbio.20.010403.111746.

6. Moore, L.D. DNA methylation and its basic function / L.D. Moore, T. Le, G. Fan // Neuropsychopharmacology. – 2013. – V. 38 (1). – P. 23–38. DOI: 10.1038/npp.2012.112.

7. Nassar, M.R. Chunking as a rational strategy for lossy data compression in visual working memory / M.R. Nassar, J.C. Helmers, M.J. Frank // Psychological review. – 2018. – V. 125 (4). – P. 486. DOI: 10.1037/rev0000101.

8. Lagerkvist, U. Two out of three: An alternative method for codon reading. – PNAS, 1978. – V. 75 (4). – P. 1759–1762. DOI: 10.1073/pnas.75.4.1759.

9. Tolstoy, L.N. Collected works in eight volumes. – Moscow: Leksika Publ, 1994. – V. 3–4.

10. Levin, B.R. The population and evolutionary dynamics of homologous gene recombination in bacteria / B.R. Levin, O.E. Cornejo // PLoS Genet. – 2009. – V. 5 (8). – P. e1000601. DOI: 10.1371/journal.pgen.1000601.

11. Maizels, N. Initiation of homologous recombination at DNA nicks / N. Maizels, L. Davis // Nucleic acids research. – 2018. – V. 46 (14). – P. 6962–6973. DOI: 10.1093/nar/gky588.

12. Vos, M. Why do bacteria engage in homologous recombination? / M. Vos. // Trends in microbiology. – 2009. – V. 17 (6). – P. 226–232. DOI: 10.1016/j.tim.2009.03.001.

13. Korotyaev, A.I. Medical microbiology, immunology and virology / A.I. Korotyaev, S.A. Babichev. – Saint Petersburg: SpecLit. – 2008. – P. 99–103. ISBN: 978–5–299–00369–7.

14. Sorokina, E.G. Effect of antibodies against AMPA glutamate receptors on brain neurons in primary cultures of the cerebellum and hippocampus / E.G. Sorokina, T.P. Storozhevykh, Y.E. Senilova, O.K. Granstrem, V.P. Reutov, V.G. Pinelis // Bulletin of experimental biology and medicine. – 2006. – V. 142 (1). – P. 51–54. DOI: 10.1007/s10517–006–0289–7.

15. Flajnik, M.F. A cold-blooded view of adaptive immunity / M.F. Flajnik // Nature Reviews Immunology. – 2018. – V. 18 (7). – P. 438–453. DOI: 10.1038/s41577–018–0003–9.

16. Spillner, E. Avian IgY antibodies and their recombinant equivalents in research, diagnostics and therapy / E. Spillner, I. Braren, K. Greunke, H. Seismann, S. Blank, D. du Plessis // Biologicals. – 2012. – V. 40 (5). – P. 313–322. DOI: 10.1016/j.biologicals.2012.05.003.

Контакты:

Корниенко Владимир Юрьевич
unipraim@yandex.ru
Фомина Татьяна Алексеевна
fomina1032@yandex.ru
Захарова Марина Викторовна
zemskovam@mail.ru
Ковалевская Жанна Ивановна
hemolysin6@gmail.com
Михаил Юрьевич Минаев
m.minaev@fncps.ru

Для цитирования:

Корниенко, В.Ю. Сравнение способов сжатия информации на электронных носителях и ДНК / В.Ю. Корниенко, Т.А. Фомина, М.В. Захарова, Ж.И. Ковалевская, М.Ю. Минаев // Все о мясе. – 2021. – № 4. – С. 52-55. DOI: 10.21323/2071-2499-2021-4-52-55.

For citation:

Kornienko, V.Yu. Comparison of methods for data compression on electronic media and DNA / V.Yu. Kornienko, T.A. Fomina, M.V. Zakharova, Zh.I. Kovalevskaya, M.Yu. Minaev // Vsyo o myase. – 2021. – № 4. – Р. 52-55. DOI: 10.21323/2071-2499-2021-4-52-55.