论基因组演化的方向性定律

本文从信息论角度研究基因组演化的方向性问题。我们提出，基因组的功能编码信息量在演化过程中总是通过序列复制、密码扩展以及基因组间的基因转移而增长。基因组的功能编码信息量由两部分组成：编码功能蛋白的 p-编码信息量和编码除氨基酸序列外其他功能元件的 n-编码信息量。文中指出了所提定律与热力学定律的关系。通过生物信息学揭示的 DNA 序列演化趋势为该演化定律提供了进一步证据。本文论证了基因组演化的方向性源于物种对环境的适应性竞争。提出了一个关于基因组演化速率的表达式，该速率是达尔文温度（描述物种竞争）和适应度斜率（描述适应度景观）的函数。最后，简要讨论了直接实验检验演化方向性的问题。