Secvențele ADN codifică informațiile în multe moduri diferite. Codonii specifică aminoacizii implicați în fabricarea unei proteine. Alte secvențe de ADN specifică semnele de început și de oprire pentru locul în care începe și se termină un ARN sau modul în care transcriptul ARN este îmbinat împreună pentru a face diferite variații ale proteinelor dintr-o genă. Această codificare este statică - nu se schimbă.

moduri

În schimb, alte secvențe, numite Flipons, acționează dinamic pentru a modifica citirea genelor. Fliponii sunt secvențe care pot comuta între diferite conformații ADN, de exemplu de la dreapta B-ADN la stânga Z-ADN, permițând unei celule să modifice ARN-urile pe care le produce.

Informații diferite sunt citite din genom în funcție de conformația flipon. Fliponi permit unei celule să-și schimbe răspunsul dinamic la provocările de mediu. De exemplu, Fliponi reglează răspunsurile interferonului la viruși și la cancer.

Povești conexe

Familiile în care o enzimă de editare a ARN numită ADAR este incapabilă să recunoască un flipon Z-ADN au producție necontrolată de interferon, numită interferonopatie de tip I. Într-un alt exemplu, stresul oxidativ provoacă modificări ale bazelor care promovează conformația fliponului Z-ADN. În aceste cazuri, fliponii acționează ca un senzor ADN pentru a activa căile de protecție pentru a repara și preveni deteriorarea celulelor.

Fliponii sunt un exemplu de cod genetic instructiv, unul care direcționează compilarea transcrierilor ARN din genom. Funcționează într-un mod similar cu modul în care codurile computerului combină diferite elemente pentru a construi un program.

Prin schimbarea conformației, fliponii modifică editarea și îmbinarea transcrierilor ARN, permițând crearea multor rezultate diferite din aceleași blocuri ADN. Schimbarea programării este dinamică. În timp ce informațiile din ADN sunt statice, celulele găsesc multe modalități diferite de a utiliza codificarea pentru a se adapta.

Fliponii sunt un mod de codificare a informațiilor genetice care afectează evoluția organismelor. Flipon crește diversitatea programelor genetice, rezultând o mai mare variabilitate fenotipică pentru a acționa selecția naturală.

Acest proces poate fi gândit în termeni de entropie, unde numărul de transcrieri diferite produse dintr-o secvență genomică este o măsură a entropiei sale - cu cât sunt mai multe transcrieri posibile, cu atât este mai mare entropia. Un organism cu entropie mai mare are un avantaj evolutiv.

Există o probabilitate mai mare ca o adaptare să existe pentru ca un individ să supraviețuiască și să se reproducă atunci când o populație se confruntă cu o provocare de mediu.

Flip-ul de la o conformație ADN la alta schimbă energia metabolică pentru informații genetice. Relația dintre entropie și informație este surprinsă în figură prin termenul ΔE = kΔI (unde E = entropie și I = informații Shannon și k = constanta lui Boltzmann scalată corespunzător).

Fliponii sunt exemple ale structurilor disipative descrise inițial de laureatul roman Prigogine în cartea sa „Ordine din haos” care descrie evoluția sistemelor vii.