非平衡秩序起源的最简情景
种群与进化
2025-01-07 v3 统计力学
分子网络
摘要
生命利用非平衡机制创建有序结构，而这种结构在平衡状态下无法实现；这些结构产生的秩序被假设为能提供功能性利益，从而抵消这些机制所需时间和能源的成本。然而，我们展示了当包含已知停滞效应后，DNA 复制和自组装模型可以通过仅为快速复制选择而演化出类似动力学证实和动态不稳定等纠错机制。我们将这些结果抽象为一个通用框架，预测如果复制时间分布足够宽泛，便会出现一种反直觉的“通过速度实现秩序”效应。我们将结果测试于最近对证实聚合酶的突变筛选。我们的工作暗示了一种有趣的可能性，即即使在这种秩序尚未直接具有功能性时，非平衡秩序也可能演化出现，这对突变率、病毒 capsid 组装以及生命起源都有启示。
引用
@article{arxiv.2405.10911,
title = {A minimal scenario for the origin of non-equilibrium order},
author = {Riccardo Ravasio and Kabir Husain and Constantine G. Evans and Rob Phillips and Marco Ribezzi and Jack W. Szostak and Arvind Murugan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10911},
year = {2025}
}