Les chercheurs décrivent l'approche de la théorie des jeux pour mieux comprendre la génétique

Anonim

Les principes de la théorie des jeux offrent de nouvelles manières de comprendre le comportement génétique, ont conclu deux chercheurs dans une nouvelle analyse parue dans le Journal of the Royal Society Interface. Son travail ouvre la possibilité de comprendre les processus biologiques, et en particulier la biochimie, à travers une nouvelle lentille scientifique.

L'exploration prend en compte la théorie des jeux de signalisation, qui implique des interactions entre émetteur et récepteur avec les deux types de gains recherchés.

"La vision des gènes en tant qu'acteurs d'un jeu de signalisation anime efficacement les gènes et leur confère des utilitaires et des stratégies simples, donc des personnalités uniques", explique Bhubaneswar "Bud" Mishra, professeur à l'Institut des sciences mathématiques de NYU. auteur de l'analyse avec Steven Massey, professeur agrégé à l'Université de Porto Rico. "Dans cette optique, le génome possède les caractéristiques d’une société moléculaire, complétée par la tromperie, l’imitation, la coopération et la concurrence, sans commune mesure avec la société humaine. Cela ajoute une grandeur à une vision traditionnelle de la vie et à ses interactions."

Les chercheurs notent la longue histoire de la théorie des jeux de signalisation dans différents domaines.

"La théorie des jeux de signalisation a été développée en économie et en biologie et a par la suite trouvé des applications dans la conception de contrats intelligents, la confidentialité, les systèmes d’identité et la sécurité informatique", écrivent Massey et Mishra.

Le Journal of the Royal Society Interface représente l'application de la théorie des jeux de signalisation à la biochimie.

Massey et Mishra, s'appuyant sur des recherches existantes, proposent une nouvelle vision de la biochimie en tant que jeu de signalisation entre les gènes et leurs macromolécules associées. Mathématiquement, il modélise une interaction entre un émetteur et un récepteur - les deux macromolécules biologiques - où l'expéditeur dispose d'informations importantes et signale au destinataire qu'il doit agir.

Par exemple, les macromolécules signalent leur identité à d’autres macromolécules qui se lient à elles, puis entreprennent une réaction biochimique. La communication de l'identité ouvre la possibilité de certains comportements associés aux êtres humains, tels que la «tromperie» moléculaire entre acteurs du gène.

En particulier, la théorie des jeux de signalisation montre que la déception est attendue dans les situations de conflit d’intérêts entre les parties. Dans le cas de la biochimie, cela pourrait être observé par l'activité d'éléments «égoïstes» (par exemple, les transposons, qui sont des séquences d'ADN qui changent de position dans le génome), les agents pathogènes et les conflits entre les gènes et les parents. et leur progéniture.

"L'évolution du code génétique et de nombreuses autres transitions évolutives majeures qui ont mené aux formes de vie actuelles peut être liée à l'évolution des conventions de signalisation entre les macromolécules et à la possibilité de subversion par des entités ou agents pathogènes égoïstes", explique Mishra. "Il est à noter que l'apparition de la tromperie moléculaire a conduit à l'évolution des mécanismes de" sanction moléculaire "pour contrôler le comportement offensant."

La «sanction moléculaire» est un nouveau concept développé par Mishra et Massey, dérivé de la théorie des jeux, qui décrit la punition des acteurs génétiques qui affichent un comportement «antisocial» préjudiciable au génome dans son ensemble.

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