|
Генетические мутации можно предсказать
|
|
|
|
Согласно исследованию Портсмутского университета, генетические мутации можно предсказать до того, как они произойдут, используя новый закон физики. В документе говорится, что второй закон информационной динамики, или «инфодинамика», ведет себя иначе, чем второй закон термодинамики — открытие, которое может иметь серьезные последствия для будущих разработок в области исследований генома, эволюционной биологии, вычислений, больших данных, физики и космологии. Ведущий автор доктор Мелвин Вопсон из Университетской школы математики и физики. Он говорит, что «в физике есть законы, управляющие всем, что происходит во Вселенной, например, как движутся объекты, как течет энергия и так далее. Все основано на законах физики». «Одним из самых мощных законов является второй закон термодинамики, который устанавливает, что энтропия — мера беспорядка в изолированной системе — может только увеличиваться или оставаться неизменной, но никогда не уменьшится». Это бесспорный закон, связанный со стрелой времени, который показывает, что время идет только в одну сторону. Он течет в одном направлении и не может вернуться назад.
|
|
|
|
Он говорит: «Представьте себе два прозрачных стеклянных ящика. В левой части у вас есть красные молекулы газа, которые вы можете видеть, как красный дым. В правой стороне у вас есть синий дым, а между ними находится барьер. барьер, два газа начнут смешиваться, и цвет изменится. Нет никакого процесса, который эта система может пройти, чтобы снова разделить синий и красный цвет». «Другими словами, вы не можете понизить энтропию или организовать систему так, как она была раньше, без затрат энергии, потому что энтропия остается постоянной или увеличивается со временем». Доктор Вопсон — информационный физик. Его работа исследует информационные системы, которые могут быть чем угодно: от диска в ноутбуке до ДНК и РНК в живых организмах. Эта статья была написана в сотрудничестве с доктором Сербаном Лепадату из Университета Центрального Ланкашира. Доктор Вопсон добавил, что «если второй закон термодинамики утверждает, что энтропия должна оставаться постоянной или увеличиваться с течением времени, я подумал, что, возможно, информационная энтропия будет такой же».
|
|
|
«Но то, что доктор Лепадату и я обнаружили, было полной противоположностью — оно уменьшается со временем. Второй закон информационной динамики работает в точности вопреки второму закону термодинамики». Доктор Вопсон утверждает, что это может быть причиной генетических мутаций в биологических организмах. «Всемирный консенсус заключается в том, что мутации происходят случайным образом, а затем естественный отбор определяет, хороша эта мутация или плоха для организма», — пояснил он. Если мутация полезна для организма, она сохранится. «Но что, если за этими мутациями стоит скрытый процесс? Каждый раз, когда мы видим что-то, чего не понимаем, мы описываем это как «случайное», «хаотичное» или «паранормальное», но это всего лишь наша неспособность объяснить это. " «Если мы сможем начать смотреть на генетические мутации с детерминистской точки зрения, мы сможем использовать этот новый закон физики для предсказания мутаций — или вероятности мутаций — до того, как они произойдут».
|
|
|
|
Доктор Вопсон и его коллеги проанализировали настоящие геномы COVID-19 (SARS-CoV-2) и обнаружили, что их информационная энтропия со временем уменьшалась: «Лучшим примером того, что подвергается ряду мутаций за короткий промежуток времени, является вирус. Пандемия дала нам идеальный тестовый образец, поскольку SARS-CoV-2 мутировал во множество вариантов, и имеющиеся данные невероятны». «Данные COVID подтверждают второй закон инфодинамики, и исследование открывает неограниченные возможности. Представьте, что вы смотрите на конкретный геном и решаете, полезна ли мутация, прежде чем она произойдет. Это может быть революционная технология, которую можно использовать в генетической терапии. фармацевтическая промышленность, эволюционная биология и исследования пандемий». Статья опубликована в AIP Advances.
|
|
|
|
Источник
|
