Математический анализ неоднозначности матричных процессов как фактора адаптации

Abstract

Ambiguity of template processes — replication, transcription, translation — is intrinsic feature of the central genetic system of cells. The ambiguity of replication (the first kind ambiguity) expresses in point mutations which are significant components of adaptation. Errors of transcription and translation (ambiguity of the second kind) are uninheritable and their role in adaptation is not so obvious. Both kinds of ambiguity are sources of heterogeneity of gene products in population. Howewer, mutations result in genetic heterogeneity of organisms, while ambiguity of the second kind causes the heterogeneity of gene products inside the cells. This distinction results in different mechanisms of population adaptation to changeable environment. The analysis of dynamics of populations possessing the ambiguities of template processes shows that the ambiguity of the second kind can be adaptive. The effect is the strongest if the populations of haploid organisms are considered.

Неоднозначность матричных процессов: репликации, транскрипции и трансляции — неотъемлемое свойство центральной генетической системы клеток. Неоднозначность репликации (неоднозначность I рода) выражается в точковых мутациях — важном факторе адаптационного процесса. Результаты ошибок транскрипции " трансляции (неоднозначность 11 рода) ненаследуемы, и их роль в адаптации не столь очевидна. Оба типа неоднозначности выражаются в гетерогенности продуктов генов на уровне популяции. Однако мутации приводят к генетической гетерогенности организмов в популяции, в то время как неоднозначность II рода определяет внутриклеточную гетерогенность продуктов гена. Анализ динамики популяций, обладающих неоднозначностью матричных процессов, показывает, что неоднозначность II рода может расширять адаптивный диапазон и повышать приспособленность популяции Этот эффект особенно заметен для популяций гаплоидных организмов.