Los principios de la teoría de juegos ofrecen nuevas formas de entender el comportamiento genético, un par de investigadores ha concluido en un nuevo análisis que aparece en el Revista de la interfaz de la Royal Society . Su trabajo abre la posibilidad de comprender los procesos biológicos, y específicamente la bioquímica, a través de una nueva lente científica.
La exploración considera la teoría del juego de señalización, que involucra interacciones del emisor y el receptor con ambos pagos deseados.
"La visión de los genes como jugadores en un juego de señalización anima efectivamente los genes y les otorga utilidades y estrategias simples, por lo tanto, personalidades únicas", explica Bhubaneswar "Bud" Mishra, profesor del Courant Institute of Mathematical Sciences de la NYU, quien fue coautor del análisis con Steven Massey, profesor asociado de la Universidad de Puerto Rico. "Desde este punto de vista, el genoma posee características de una sociedad molecular, completa con engaño, imitación, cooperación y competencia, no muy diferente de lo humanosociedad. Esto agrega una grandeza a una visión tradicional de la vida y las interacciones que la componen ".
Los investigadores señalan la larga historia de la teoría de juegos de señalización en diferentes campos.
"La teoría del juego de señalización se desarrolló en economía y biología y posteriormente encontró aplicaciones en el diseño de contratos inteligentes, privacidad, sistemas de identidad y ciberseguridad", escriben Massey y Mishra.
El Revista de la interfaz de la Royal Society la pieza representa la aplicación de la teoría del juego de señalización a la bioquímica.
Massey y Mishra, basándose en investigaciones existentes, proponen una visión novedosa de la bioquímica como un juego de señalización entre genes y sus macromoléculas asociadas. Matemáticamente, modela una interacción entre un emisor y un receptor, ambas macromoléculas biológicas, donde el emisortiene información importante y le indica al receptor que actúe.
Por ejemplo, las macromoléculas señalan su identidad a otras macromoléculas que se unen a ellas, que luego emprenden una reacción bioquímica. La comunicación de la identidad abre la posibilidad de que ciertos comportamientos asociados con los humanos, como el "engaño" molecular ocurran entre los jugadores genéticos..
De particular interés, la teoría del juego de señalización muestra que se espera engaño en situaciones en las que existe un conflicto de intereses entre las partes. En el caso de la bioquímica, esto podría observarse a través de la actividad de elementos "egoístas" por ejemplo, transposones, queson secuencias de ADN que cambian su posición dentro del genoma, patógenos e instancias de conflicto entre genes que ocurren entre los géneros y los padres y sus descendientes.
"La evolución del código genético y muchas de las otras transiciones evolutivas importantes que condujeron a las formas de vida actuales pueden estar relacionadas con la evolución de las convenciones de señalización entre macromoléculas y la posibilidad de subversión por entidades egoístas o patógenos", explica Mishra"Notablemente, la ocurrencia de engaño molecular ha llevado a la evolución de mecanismos de 'sanción molecular' para controlar el comportamiento ofensivo".
"Sanción molecular" es un concepto novedoso desarrollado por Mishra y Massey, derivado de la teoría de juegos, que describe el castigo de los jugadores genéticos que muestran un comportamiento "antisocial" perjudicial para el genoma en su conjunto.
La investigación fue apoyada por una subvención del Centro de Oncología y Ciencias Físicas del Instituto Nacional del Cáncer, que forma parte de los Institutos Nacionales de Salud U54 CA193313-01.
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Materiales proporcionados por Universidad de Nueva York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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