نویز محیطی تغییرات تکاملی همکاری بین سلولی اجزای مدل نشان می دهد

سلول های عظیم کارخانه های حاوی بسیاری از پستهای اختصاص داده شده به وظایف خاص تمام اختصاص داده شده به نگه داشتن فراگیر ارگانیسم زنده است. تا به حال محققان مورد سوال چگونه چنین متنوع اجزای تکامل در پشت سر هم -- به ویژه هنگامی که هر جزء تکامل می تواند در راه های مختلفی.

دو پژوهشگران مستقر در توکیو ژاپن توسعه داده اند یک فیزیک آماری مدل نشان می دهد که چگونه چنین تکامل امکان پذیر است. نتایج منتشر شده در 26 ماه مه در Physical Review Letters.

کار خود را مبتنی بر این ایده است که پتانسیل تکاملی دستگاه از هر تلفن همراه جزء در نظر گرفته بود بالا بعدی اما این است که عملکرد هر جزء در واقع تکامل می یابد در راه را به تلفن همراه به عنوان یک کل بیشتر مناسب است. این است که پایین بعدی که در آن هر قطعه را می توان با قطعات دیگر به عنوان یک نتیجه از تکامل.

"چگونه می تواند چنین سیستم های پیچیده انطباق با محیط و تکامل توسط نوعی کنترل چنین بزرگ درجه آزادی گفت:" Ayaka ساکاتا عنوان استاد در موسسه ریاضیات آماری. "آزمایش های اخیر نشان داده اند که تغییرات فیزیکی با توجه به سازگاری و تکامل بسیار محدود یک بعدی کم فرعی. چگونه شدید بعد کاهش ساختم."

ساکاتا و co-نویسنده Kunihiko کنکو استاد نظری زیست شناسی در دانشگاه توکیو با استفاده از یک spin-شیشه ای مدل برای درک اینکه چگونه هر قطعه از پازل تکامل می یابد به صورت جداگانه به بهبود سیستم به عنوان یک کل. این مدل بر اساس چگونه یک سیستم سازمان یافته -- که در آن سیستم تکرار در یک پایدار مد -- می تواند انتقال به یک سیستم آشفته -- که در آن اتصالات پایدار هستند اما تصادفی به عنوان مواد تغییر از غیر مغناطیسی مغناطیسی. این چرخش است که ذاتی ملک از الکترون در مواد مانند تبدیل شدن به تراز وسط قرار دارد تحت شرایط خاص یک پدیده است که می تواند نقشه برداری در زیست شناسی, که در آن فعالیت ژن به جای چرخش است.

"با فرموله کردن مشکل از نظر فیزیک آماری از یک spin-شیشه ای مدل ما نشان می دهد که بعدی کاهش پدیدار طریق تکامل از نیرومندی به سر و صدا" ساکاتا گفت.

سر و صدا است که غیر قابل پیش بینی از تغییرات در محیط زیست است که می تواند باعث تغییرات سلولی اجزای خود است. شبیه سازی های کامپیوتری تکامل بالا سر و صدا منجر به تصادفی آشفته تغییرات در حالی که کم سر و صدا منجر به تنوع بیش از حد در قطعات. تکامل در زیر سطح متوسط سر و صدا منجر به کم بعدی که در آن انواع اجزای محدود شده است یک ویژگی در نظر گرفته می شود در نتیجه تکامل قوی به این سطح سر و صدا.

"اگر چه در حال حاضر فیزیک آماری مدل بسیار ساده, آن را می دهد یک مبنای نظری برای کاهش ابعاد در سیستم های بیولوژیکی که در آن نیرومندی به سر و صدا نیز ضروری" ساکاتا گفت. "در واقع اين مدل را می توان به عنوان تکامل از پروتئین به یک تابع خاص."

###

این کار حمایت می شد در بخشی از جامعه ژاپن برای ترویج علوم و وزارت آموزش و پرورش, فرهنگ, ورزش, علم و تکنولوژی از ژاپن است.

ROIS یک سازمان مادر از چهار موسسه ملی (موسسه ملی قطبی تحقیقات موسسه ملی انفورماتیک موسسه ریاضیات آماری و موسسه ملی ژنتیک) و پشتیبانی مشترک-مرکز اطلاعات علوم تحقیقات. آن است که ROIS ماموریت برای ترویج یکپارچه تحقیقات برش لبه است که می رود فراتر از موانع از این موسسات علاوه بر تسهیل فعالیت های پژوهشی خود را به عنوان اعضای اینتر-دانشگاه موسسات تحقیقاتی.

موسسه ریاضیات آماری (ISM) است که بخشی از ژاپن تحقیقات سازمان اطلاعات و سیستم های (ROIS). با بیش از 75 سال سابقه موسسه مشهور بین المللی مرکز تحقیقات ریاضیات آماری از جمله یادگیری ماشین و زیست شناسی تکاملی. ISM شامل سه بخش های مختلف از جمله وزارت آماری مدل سازی وزارت اطلاعات آماری علوم و وزارت استنتاج آماری و ریاضیات و همچنین چندین کلید داده ها و مراکز تحقیقاتی. از طریق تلاش های پژوهشی مختلف ادارات و مراکز ISM هدف به طور مداوم به منظور تسهیل در برش لبه همکاری پژوهشی با دانشگاه ها موسسات تحقیقاتی و صنایع هر دو در ژاپن و کشورهای دیگر.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.