Ligji i ri i fizikës mund të parashikojë mutacionet gjenetike

Mutacionet gjenetike mund të parashikohen përpara se të ndodhin duke përdorur një ligj të ri të fizikës, sipas një studimi nga Universiteti i Portsmouth.

Punimi zbulon se ligji i dytë i dinamikës së informacionit, ose “infodinamika”, sillet ndryshe nga ligji i dytë i termodinamikës – një zbulim që mund të ketë implikime masive për zhvillimet e ardhshme në kërkimin e gjenomit, biologjinë evolucionare, informatikë, të dhëna të mëdha, fizikë dhe kozmologji. .

Autori kryesor Dr. Melvin Vopson është nga Shkolla e Matematikës dhe Fizikës e Universitetit. Ai thotë se “në fizikë, ka ligje që rregullojnë gjithçka që ndodh në univers, për shembull se si lëvizin objektet, si rrjedh energjia, e kështu me radhë. Gjithçka bazohet në ligjet e fizikës.”

“Një nga ligjet më të fuqishme është ligji i dytë i termodinamikës, i cili përcakton se entropia – një masë çrregullimi në një sistem të izoluar – mund të rritet ose të qëndrojë i njëjtë, por nuk do të ulet kurrë.”

Ky është një ligj i padiskutueshëm i lidhur me shigjetën e kohës, që tregon se koha shkon vetëm në një drejtim. Rrjedh në një drejtim të vetëm dhe nuk mund të kthehet prapa.

Ai thotë: “Imagjinoni dy kuti xhami transparente. Në anën e majtë keni molekula të kuqe gazi, të cilat mund t’i shihni, si tymi i kuq. Në anën e djathtë, keni tym blu, dhe midis tyre është një pengesë. Nëse hiqni pengesë, dy gazrat do të fillojnë të përzihen dhe ngjyra do të ndryshojë. Nuk ka asnjë proces që ky sistem mund t’i nënshtrohet për t’u ndarë nga vetvetiu përsëri bluja dhe e kuqja.”

“Me fjalë të tjera, ju nuk mund ta ulni entropinë ose ta organizoni sistemin ashtu siç ishte më parë pa shpenzime të energjisë, sepse entropia vetëm qëndron konstante ose rritet me kalimin e kohës.”

Dr. Vopson është një fizikan informacioni. Puna e tij eksploron sistemet e informacionit, të cilat mund të jenë çdo gjë nga disku në një kompjuter portativ te ADN-ja dhe ARN-ja në organizmat e gjallë. Ky punim është shkruar në bashkëpunim me Dr. Serban Lepadatu nga Universiteti i Central Lancashire.

Dr. Vopson shtoi se “nëse ligji i dytë i termodinamikës thotë se entropia duhet të qëndrojë konstante ose të rritet me kalimin e kohës, mendova se ndoshta entropia e informacionit do të ishte e njëjtë.”

“Por ajo që Dr.

Dr. Vopson pretendon se kjo mund të jetë ajo që nxit mutacionet gjenetike në organizmat biologjikë.

“Konsensusi mbarëbotëror është se mutacionet ndodhin në mënyrë të rastësishme dhe më pas seleksionimi natyror dikton nëse mutacioni është i mirë apo i keq për një organizëm,” shpjegoi ai. Nëse mutacioni është i dobishëm për një organizëm, ai do të mbahet.

“Por, çka nëse ekziston një proces i fshehur që nxit këto mutacione? Sa herë që shohim diçka që nuk e kuptojmë, ne e përshkruajmë atë si ‘të rastësishme’ ose ‘kaotike’ ose ‘paranormale’, por është vetëm paaftësia jonë për ta shpjeguar atë. “

“Nëse ne mund të fillojmë të shikojmë mutacionet gjenetike nga një këndvështrim determinist, ne mund ta shfrytëzojmë këtë ligj të ri të fizikës për të parashikuar mutacionet – ose probabilitetin e mutacioneve – përpara se të ndodhin.”

Dr. Vopson dhe kolegët analizuan gjenomet e vërteta të COVID-19 (SARS-CoV-2) dhe zbuluan se entropia e tyre e informacionit u ul me kalimin e kohës: “Shembulli më i mirë i diçkaje që pëson një sërë mutacionesh në një hapësirë ​​të shkurtër kohore është një virus. Pandemia na ka dhënë mostrën ideale të testit pasi SARS-CoV-2 u mutua në kaq shumë variante dhe të dhënat e disponueshme janë të pabesueshme.”

“Të dhënat e COVID konfirmojnë ligjin e dytë të infodinamikës dhe hulumtimi hap mundësi të pakufizuara. Imagjinoni të shikoni një gjenom të veçantë dhe të gjykoni nëse një mutacion është i dobishëm përpara se të ndodhë. Kjo mund të jetë teknologji që ndryshon lojën e cila mund të përdoret në terapitë gjenetike. industria farmaceutike, biologjia evolucionare dhe kërkimi pandemik.”