החוקרים מתארים גישה לתאוריית המשחק כדי להבין טוב יותר את הגנטיקה

Quantum computing, the story of a wild idea: Andris Ambainis at TEDxRiga 2013 (יוני 2019).

Anonim

עקרונות של תורת המשחקים מציעים דרכים חדשות להבנת ההתנהגות הגנטית, סיכמו זוג חוקרים בניתוח חדש שפורסם בכתב העת Journal of the Royal Society Interface. עבודתה פותחת את האפשרות של הבנת תהליכים ביולוגיים, וביוכימיה ספציפית, באמצעות עדשה מדעית חדשה.

החיפושים מתייחסים לתיאורית משחק איתות, הכוללת אינטראקציה בין השולח לבין המקבל עם שני המכרזים.

"ההשקפה של גנים כשחקנים במשחק אותות ממריצה למעשה גנים ומעניקה שירותים ואסטרטגיות פשוטים - וכך, אישים ייחודיים - עליהם", מסביר בהובנסבור "באד" מישרה, פרופסור במכון קורנט למדעי המתמטיקה של אוניברסיטת ניו יורק, כתב את הניתוח עם סטיבן מאסי, פרופסור חבר באוניברסיטת פורטו ריקו. "בגנום הזה יש מאפיינים של חברה מולקולרית, עם הטעיה, חיקוי, שיתוף פעולה ותחרות - לא כמו החברה האנושית, מה שמוסיף פאר להשקפה מסורתית של החיים ואת האינטראקציות שהיא מורכבת".

החוקרים מציינים את ההיסטוריה הארוכה של תורת המשחקים של אותות שונים בתחומים שונים.

"תיאוריית משחק האיתותים פותחה בכלכלה וביולוגיה, ומאוחר יותר מצאה יישומים בעיצוב של חוזים חכמים, פרטיות, מערכות זהות וזהות ביטחונית", כותבים מאסי ומשה.

כתב העת של החברה המלכותית חתיכת ממשק מייצג את היישום של תורת המשחקים איתות לביוכימיה.

מאסי ומשה, בהסתמך על מחקר קיים, מציעים תפיסה חדשה של ביוכימיה כמשחק איתות בין הגנים לבין המקרומולקולות המקושרות ביניהם. מבחינה מתמטית, הוא מדגם אינטראקציה בין שולח לבין מקלט - הן מקרומולקולות ביולוגיות - כאשר השולח יש מידע חשוב אותות המקלט לפעול.

לדוגמה, המקרומולקולות מסמנות את זהותם למיקרו-מולקולות אחרות שקושרות להן, אשר מתחייבות בתגובה ביוכימית. תקשורת הזהות פותחת את האפשרות של התנהגויות מסוימות הקשורות לבני אדם - כגון "מולקולות" הטעיה המתרחשות בין שחקני גן.

בפרט, תורת המשחקים מאותת כי הטעיה צפויה במצבים בהם קיים ניגוד אינטרסים בין הצדדים. במקרה של ביוכימיה ניתן לראות זאת באמצעות פעילות של אלמנטים אנוכיים (למשל טרנספוזונים, שהם רצפי דנ"א שמשנים את מעמדם בגנום), פתוגנים ומקרים של סכסוך בין גנים המתרחשים בין מגדרים להורים ואת צאצאיהם.

"האבולוציה של הקוד הגנטי ורבים מהמעברים האבולוציוניים העיקריים שהובילו להווי חיים של ימינו עשויה להיות קשורה לאבולוציה של מוסכמות איתות בין מקרומולקולות, לבין האפשרות של חתרנות על ידי גורמים אנוכיים או פתוגנים", מסביר מישרה. "יש לציין, התרחשות של הונאה מולקולרית הובילה את האבולוציה של מנגנונים של" סנקציות מולקולריות "כדי לשלוט בהתנהגות הפוגעת."

"סנקציות מולקולריות" הוא מושג חדש שפותח על ידי מישרה ומסי, הנגזר מתורת המשחקים, המתאר את העונש של שחקני גן המציגים התנהגות "אנטי-חברתית" הפוגעת בגנום כולו.

menu
menu