Численное исследование аттракторов в системе связанных нуклеотидов

Завада Андрей Александрович
Уральский государственный технический университет

Научный руководитель: Мелких Алексей Вениаминович, к.ф.-м.н.

Дарвин считал эволюцию процессом приспособления организма к условиям среды, происходящего путем естественного отбора полезных мутаций.

Однако ряд работ посвящено альтернативному рассмотрению процессов эволюции, в частности в некоторых работах [1-3] рассматривается возможность того, что не только процессы естественного отбора направляют эволюцию в то или иное русло.

В данной работе сделана попытка рассмотреть процесс эволюции генома, как некоторую последовательность его состояний. Предполагается, что структурные элементы генома (гены, нуклеотиды) взаимодействуют друг с другом по заданным правилам.

Другими словами была предпринята попытка поиска некоторой функциональной зависимости (правил взаимодействия структурных элементов), которая позволила бы получить все разнообразие устойчивых генов (аттракторов генома).

По предварительным результатом работы можно сделать вывод о том, что возможно найти адекватную функциональную зависимость которая позволила бы при относительно небольшом числе взаимодействующих элементов получить большое число аттракторов.

Рассмотрено несколько компьютерных моделей взаимодействия нуклеотидов, в результате анализа которых получен ряд зависимостей числа аттракторов от числа элементов генома (см. рис.1). Из графика зависимости можно увидеть, что большого числа аттракторов можно добится манипулируя (функционально связанными) малым числом структурных элементов генома (на графике приведены три варианта взаимодействия).

рис.1

 

Список литературы:

  1. Берг Л.С. Номогенез или эволюция на основе закономерностей, Петербург, Государственное издательство, 1922. 306 с.
  2. Мейен С.В. О соотношении номогенетического и тихогенетического аспектов эволюции // Журн. общ. биологии. 1974. Т.35. Вып.3. С. 353-364.
  3. Goodwin B.C. How the Leopard changed its spots. The evolution of complexity. London: Phoenix, 1997. 233p.

(c) АСФ России, 2001