Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
INFORMACJA GENETYCZNA geneza i współczesne metody jej badania (uniwersalia…
INFORMACJA GENETYCZNA geneza i współczesne metody jej badania
informacja genetyczna
DNA i genom jako nośniki informacji
informacja biologiczna, zapisana w postaci sekwencji nukleotydowych
komunikat genetyczny - kwas nukleinowy zawierający informację genetyczną
informacja
ilość informacji
długość najkrótszego komunikatu niezbędnego do zakodowania danej wiadomości
jednostka - bit
informowanie
informatyk a biolog
informatyk
czym fizycznie jest np. stan elementu pamięci procesora
rozważanie informacji
in abstracto
biolog
rozważanie informacji w powiązaniu z jej nośnikiem
czym fizycznie jest np. stan elementu pamięci genetycznej
entropia
w procesie nieodwracalnym rośnie
w procesie odwracalnym - wartość maksymalne
ilość transformacji zawarta w układzie
pojemność transformacyjna
nie jest miarą nieuporządkowania
Shannonowska
określa ile różnych wiadomości można przesłać za pomocą komunikatu o danej długości i danym prawdopodobieństwie
miara różnorodności kodowania, własność zbioru komunikatów
Boltzmannowska
S - miara różnorodności dystrybucji energii na poziomach energetycznych układu
S=klnW
W - prawdopodobieństwo termodynamiczne stanu
II zasada termodynamiki
proces odwracalny przebiegający w cyklu zamkniętym - nie zachodzi wymiana ciepła z otoczeniem
∮∂Q/T=0
równanie Clausiusa
proces spontaniczny - dąży do zmiany stanu układu na bardziej prawdopodobny
strzałka czasu
wyznacza kierunek makroskopowej spontanicznej ewolucji Wszechświata
stan równowagi
układ poza stanem równowagi
zmienia się z większym prawdopodobieństwem w stronę stanu o większym prawdopodobieństwie
zmiana dystrybucji energii
nie powoduje zmiany stanu układu
zwykle powoduje przejście układu do innej dystrybucji
makrostan realizowany przez jeden z największej liczby potencjalnych mikrostanów
uniwersalia językowe
otwartość
produktywność
dwuklasowość
metajęzykowość
dyskretność
nadużywalność
arbitralność
znaczącość
cechy definicyjne języka
zdalność
przemienność
wyspecjalizowanie
przekaz drogą kulturową
linearność
wyuczalność
kod
system znaków
komunikat
konkretna sekwencja znaków
T. Milewski i język
język jako element zjawiska mowy
słuchanie (odbiór)
tekst (komunikat składający się z formy i treści)
mówienie (nadawanie informacji)
język (sposób upakowania znaczenia w komunikacie)
język = szczególny rodzaj kodu
fonemowy, dwuklasowy, arbitralny system sygnałów
fonemowość
kod genetyczny jest fonemowy
fonemowość umożliwia mutowanie, ekspansję informacji genetycznej
binarność zapewnia dwuklasowość
otwartość i produktywność języka
stanowienie o jego arbitralności
mutacja
dziedziczna zmiana w zapisie informacji genetycznej
musi dojść do replikacji
nowy gen możliwy do odczytania w starym języku
zachodzi dzięki zachowanie kanonu kodu komplementarności
Jakobson
funkcje języka
odbiorca
f. apelatywna
kontekst
f. odniesienia
nadawca
f. emotywna
kod
f. metajęzykowa
komunikat
f. estetyczna
komunikacja (kontakt)
f. fatyczna
nadawca ----> (kontekst, komunikat, kontakt, kod) ----> odbiorca
procesy (genetycznej) komunikacji językowej
horyzontalny przekaz informacji
transformacja
transdukcja
koniugacja
wertykalny przekaz informacji
mitoza
mejoza
kod genetyczny
według uniwersaliów zebranych
= kod wykazujący wiele uniwersaliów językowych
niewyuczalny, nieprzekazywany kulturowo
kod: arbitralny, dyskretny, dwuklasowy, otwarty, produktywny, metajęzykowy, nadużywalny, redundantny, znaczący, zdalny, przemienny, wyspecjalizowany, modalny, linearny, binarny
według Milewskiego
= język (naturalny)
system semiotyczny (znakowy), celowy, zwrotny i samozwrotny, konwencjonalny, diakrytyczny, wymienny, otwarty, produktywny, zdalny,binarny
system semantycznych, arbitralnych, dwuklasowych, fonemowych (binarnych) sygnałów ze wszystkimi cechami
zmiana kodu genetycznego
zmiana sposobu, w jaki poszczególnym kodonom przypisywane są aminokwasy
w praktyce
zmiana jednej zasady w antykodonie tRNA
mutacja w ARS
co można zrobić z kodem genetycznym?
ZMIENIĆ
ROZSZERZYĆ
LEPIEJ!
gdy któryś z kodonów synonimicznych nie jest używany
poprzez supresję kodonu nonsensownego
Codon bias
CIA
współczynnik dostosowania kodonów dla np. genu
CIA rzeczywista/CIA maksymalna
systemy semiotyczne
kod genetyczny
nie koduje aminokwasów, lecz ich sekwencje
kod ekspresji
właściwy metajęzyk w stosunku do kodu genetyczmego
preferencja kodonów, które te białka kodują
kod komplementarności
jednoklasowy, umotywowany, zamknięty, nieproduktywny (?)
metajęzykowość a estetyka
metajęzykowość determinuje promotor, a estetyka siłę promotora
Teoria Eigena
założenie i warunki wstępne
mechanizmy doboru
warunki nierównowagowe i równowagowe
obecność oligomerów i monomerów substancji ważnych biologicznie
obecność substancji o właściwościach instruujących już na poziomie molekularnym
ewolucja zaczyna się od zdarzeń przypadkowych
ewolucja
w doborze sekwencji współzawodniczą nośniki
polega na zmianie proporcji alleli
klucz: autokataliza
pochodzenie informacji genetycznej
próg błędów i katastrofa błędów
Qi - frakcja poprawnych kopiowań
maksymalna długość łańcucha pozwalająca na zachowanie informacji w kolejnych pokoleniach
vmax: Q > Qmin = (qśr.)^vmax lub vmax = -lnσ/lnqśr ≈ lnσ/1-qśr.
σm=fm/(dm+E-m)
qśr. - średnia dokładność parowania pojedynczego monomeru w replikacji
Qmm > Qmin = σm^-1
świat RNA
założenia i tezy
w wyniku ewolucji białka przejęły większość funkcji metabolicznych RNA
po powstaniu translacji RNA nie nabyło żadnych zasadniczych nowych funkcji
RNA World istniał, RNA-organizmy były bezpośrednimi przodkami organizmów zdolnych do przeprowadzania translacji
pierwotna tożsamość genotypu i fenotypu (magia)
rybozymy
odkryte jako samowycinające się introny
ewolucja - większość funkcji metabolicznych RNA przejęły białka
cząsteczki magiczne
niosą treść, która może być przepisana w drodze replikacji na RNA
jednocześnie: funkcje katalityczne i metabolizm
magia i mantyki
tożsamość znaku z jego treścią
funkcje języka
perlokucyjna
illokucyjna
ciągłość funkcji w kontekście mechanizmów ewolucji przez "łatanie" mogła doprowadzić do zmian pierwotnych funkcji niektórych cząsteczek RNA
świat DNA
funkcje DNA
upakowanie w komórce
regulacja ekspresji informacji
zapis informacji genetycznej
paradoks Levinthala
Gnergia
gnosis + energy
DNA koduje RNA i DNA
Prawo Estoup-Zipfa
rozkład potęgowy y=x^a
analiza "frequency range"
analiza Zipfa genomów
DNA kodujący
odstępstwa od prawa Zipfa
błąd w rozumowaniu lub obliczeniach
coś nie tak z DNA lub z prawem Zipfa
DNA z dużą zawartością intronów i sekwencji niekodujących
lepiej spełnia prawo Zipfa
wynika z zasady minimalizacji energii