به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

ژنتیک تکامل چیزی جز ریاضی محض نیست

تاریخ انتشار: ۱۶ شهریور ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۶۳۷۳۰۱

این ارتباط بین یکی از خالص‌ترین اشکال ریاضیات یعنی نظریه اعداد و عملکرد‌های (مکانیسم‌های) حاکم بر تکامل حیات در مقیاس‌های مولکولی یعنی «ژنتیک» کشف شده است.

نظریه اعداد احتمالا یکی از آشناترین اشکال ریاضی برای افراد زیادی است که شامل ضرب، تفریق، تقسیم و جمع (توابع حسابی) اعداد صحیح یا اعداد کامل و همتایان منفی آن‌ها است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

دنباله معروف فیبوناچی فقط یک مثال است که در آن هر عدد در دنباله مجموع دو عدد قبلی است. جالب اینجاست که الگو‌های آن را می‌توان در سراسر طبیعت، در کاج، آناناس و تخمه آفتابگردان یافت.

آرد لوئیس (Ard Louis) ریاضیدان دانشگاه آکسفورد و پژوهشگر ارشد مطالعه جدید، گفت: زیبایی نظریه اعداد نه تنها در روابط انتزاعی که بین اعداد صحیح آشکار می‌شود، بلکه در ساختار‌های ریاضی عمیقی است که در دنیای طبیعی ما روشن می‌کند.

خطا‌های ژنتیکی که در طول زمان وارد ژنوم یک موجود زنده شده و باعث تکامل می‌شوند، مورد علاقه لوئیس و همکارانش بود، برخی از جهش‌ها می‌توانند یک تغییر تک حرفی در یک توالی ژنتیکی باشند که باعث بیماری یا ایجاد مزیت غیرمنتظره‌ای می‌شوند، در حالی که سایر جهش‌ها نمی‌توانند هیچ اثر قابل مشاهده‌ای بر ظاهر، صفات یا رفتار پیکره (ارگانیسم) داشته باشند. از گونه دوم گاهی اوقات به عنوان جهش‌های خنثی یاد می‌شود و اگرچه هیچ اثر قابل مشاهده‌ای ندارند، اما شاخص‌های تکامل هستند.

با این حال، پیکره‌ها (ارگانیسم‌ها) باید بتوانند برخی جهش‌ها را تحمل کرده تا فنوتیپ (بیان ژن‌های یک موجود زنده) مشخصه خود را حفظ کنند. این به اصطلاح استحکام جهشی، تنوع ژنتیکی ایجاد می‌کند، اما بین گونه‌ها متفاوت است و حتی می‌توان آن را در پروتئین‌های داخل سلول مشاهده کرد.

پروتئین‌های مورد مطالعه می‌توانند حدود دو سوم خطا‌های تصادفی را در توالی‌های کدگذاری خود تحمل کنند، به این معنی که ۶۶ درصد جهش‌ها خنثی هستند و تأثیری بر شکل نهایی آن‌ها ندارند.

لوئیس افزود: ما می‌دانیم بسیاری از سیستم‌های بیولوژیکی استحکام فنوتیپ فوق العاده بالایی را نشان می‌دهند که بدون آن تکامل امکان پذیر نخواهد بود. اما ما نمی‌دانستیم که حداکثر استحکام مطلق ممکن چقدر خواهد بود، یا اینکه حتی یک حداکثر وجود دارد یا خیر.

برای بررسی این موضوع، لوئیس و همکارانش به چین خوردگی پروتئین و ساختار‌های آر ان‌ای کوچک به عنوان نمونه‌هایی از چگونگی نقشه برداری یک توالی ژنتیکی منحصر به فرد در یک صفت خاص نگاه کردند.

لوئیس و همکارانش تعجب کردند که چگونه طبیعت می‌تواند به مرز‌های بالایی استحکام جهش نزدیک شود، بنابراین شبیه سازی‌های عددی را برای محاسبه احتمالات انجام دادند.

محققان ویژگی‌های ریاضی انتزاعی مربوط به تعداد تغییرات ژنتیکی را به یک فنوتیپ خاص بدون تغییر آن بررسی کرده ودریافتند که استحکام جهشی را می‌توان در پروتئین‌های طبیعی و ساختار‌های آر ان‌ای به حداکثر رساند.

بار دیگر به نظر می‌رسد که ریاضی جزء ضروری طبیعت است که به جهان فیزیکی حتی در سطوح میکروسکوپی ساختار می‌دهد.

شرح کامل این مطالعه در مجله The Royal Society Interface منتشر شده است.

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: ژنتیک ریاضی محض جهش ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۶۳۷۳۰۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

حجاب و عفاف یکی از ابعاد مهم حیات فرهنگی است

استاندار مرکزی گفت: حجاب و عفاف یکی از ابعاد مهم حیات فرهنگی به شمار می رود.

به گزارش خبرگزاری ایمنا، به نقل از روابط عمومی فراجا، فرزاد مخلص الائمه در آئین تجلیل از فعالان طرح نور با بیان اینکه حیات فرهنگی، وجه تمایزی است که بین انسان و حیوان قائل هستیم، افزود: انسان دارای قوه تعقل و تفکر است که بقیه موجودات از این قوه برخوردار نیستند.

وی با اشاره به نقش سبک زندگی اسلامی و عفاف و حجاب در تحکیم بنیان خانواده افزود: بحث عفاف و حجاب باید بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد و امروز استحکام بنیان خانواده با بی حجابی مورد تهدید است چرا که برهنگی و بی‌حجابی حد و مرز ندارد.

استاندار مرکزی با اشاره به اینکه یکی از ویژگی‌ها مهم انسان قوه تفکر و تعقل است گفت: عقیده‌ای که مبتنی بر تفکر نباشد و بر اساس تقلید باشد نه تنها اسلام با آن موافق نیست بلکه مبارزه هم می‌کند.

مخلص‌الائمه ادامه داد: در ارتباط با بحث عفاف و حجاب دشمنان انقلاب اسلامی بر موجی سوار شدند که ناظر به حیات فرهنگی و استحکام خانواده است، چرا که بانوان پایه اصلی این استحکام در جامعه‌ی اسلامی هستند.

وی اضافه کرد: در سنوات اخیر توجه تمام نیروهای فرهنگی و دستگاه‌های متولی به این موضوع جلب شد که در حوزه عفاف حجاب به اندازه کافی کار فرهنگی صورت نگرفته است.

استاندار مرکزی با بیان اینکه ارتقای حیات فرهنگی نیازمند کار عمیق فرهنگی است، گفت: در این زمینه تمامی بخش‌ها وظایفی برعهده دارند و باید حضور مؤثری در ستاد عفاف و حجاب استان داشته باشند.

مخلص‌الائمه با تقدیر از اجرای طرح نور و تأکید بر وظیفه‌ی تمامی دستگاه‌ها در همراهی با این طرح، تاکید کرد: این طرح در استان مرکزی کاملاً موفق بوده است و بازتاب و همراهی خوبی را از سوی مردم در سطح جامعه شاهد هستیم.

کد خبر 748504