بر اساس مطالعه‌ای در دانشگاه پورتسموث انگلستان، جهش‌های ژنتیکی را می‌توان پیش از وقوع با استفاده از قانون جدیدی در فیزیک به نام اینفودینامیک پیش‌بینی کرد.
در یک تحقیق جدید نشان داده شده است که قانون دوم دینامیک اطلاعات یا «اینفودینامیک» رفتار متفاوتی با قانون دوم ترمودینامیک دارد، کشفی که می‌تواند پیامدهای عظیمی برای پیشرفت‌های آینده در تحقیقات ژنوم، زیست‌شناسی تکاملی، محاسبات، داده‌های بزرگ، فیزیک و کیهان‌شناسی داشته باشد.
به گفته مجریان این پژوهش جدید، در فیزیک، قوانینی وجود دارد که بر هر چیزی که در جهان اتفاق می‌افتد، حکم می‌کنند، مثلاً چگونه اجسام حرکت می‌کنند، چگونه انرژی جریان می‌یابد و غیره. درواقع، همه چیز بر اساس قوانین فیزیک است.به گزارش سیناپرس، یکی از قوی‌ترین قوانین فیزیک، قانون دوم ترمودینامیک است که نشان می‌دهد آنتروپی که معیاری از بی نظمی در یک سیستم مجزا است، فقط می‌تواند افزایش یافته یا ثابت بماند، اما هرگز کاهش نخواهد یافت.
این یک قانون بلامنازع است که با پیکان زمان مرتبط است و نشان می دهد که زمان فقط به یک طرف می رود. یعنی در یک جهت جریان دارد و نمی تواند به عقب برگردد.
به گفته محققان فوق، دو جعبه شیشه‌ای شفاف را تصور کنید. در سمت چپ مولکول‌های گاز قرمز وجود دارد که می‌توانید آن‌ها را مانند دود قرمز ببینید. در سمت راست، دود آبی دارید و در بین آن ها یک مانع است.به گزارش سیناپرس، اگر مانع را بردارید، دو گاز شروع به مخلوط شدن می کنند و رنگ آن تغییر می کند. هیچ فرآیندی وجود ندارد که این سیستم بتواند به تنهایی دوباره آبی و قرمز را جدا کند.
به عبارت دیگر، شما نمی‌توانید بدون هزینه انرژی، آنتروپی را کاهش دهید یا سیستم را به همان شکلی که قبلا بوده سازماندهی کنید، زیرا آنتروپی فقط ثابت می‌ماند یا در طول زمان افزایش می‌یابد. اما بر اساس تحقیق جدید، قانون دوم دینامیک اطلاعات یا اینفودینامیک دقیقاً در تقابل با قانون دوم ترمودینامیک عمل می کند. یعنی عامل مورد توجه در آن یا آنتروپی اطلاعاتی، با گذشت زمان کاهش می یابد و این می تواند عامل جهش های ژنتیکی در موجودات بیولوژیکی باشد.
محققان می گویند: اجماع جهانی بر این است که جهش‌ها به‌طور تصادفی اتفاق می‌افتند و سپس انتخاب طبیعی تعیین می‌کند که آیا جهش برای یک موجود زنده خوب است یا بد و اگر جهش برای ارگانیسم مفید باشد، حفظ می شود. اما اگر یک فرآیند پنهان وجود داشته باشد که این جهش ها را هدایت کند، چه؟
آن ها افزوده اند: اگر بتوانیم جهش‌های ژنتیکی را از منظر قطعی شروع کنیم، می‌توانیم از این قانون جدید فیزیک برای پیش‌بینی جهش‌ها یا احتمال جهش‌ها قبل از وقوع آن ها استفاده کنیم.
این محققان ژنوم‌های واقعی ویروس عامل کووید-۱۹ را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که آنتروپی اطلاعاتی آن‌ها در طول زمان کاهش می‌یابد.
آن ها معتقدند: داده‌های کووید ۱۹، قانون دوم اینفودینامیک را تأیید می‌کند و این تحقیق فرصت‌های نامحدودی را به وجود می‌آورد. تصور کنید به یک ژنوم خاص نگاه کنید و قضاوت کنید که آیا یک جهش قبل از وقوع مفید است یا خیر.
این موضوع می تواند یک فناوری تغییر دهنده بازی باشد که قادر است در درمان های ژنتیکی، صنعت داروسازی، زیست شناسی تکاملی و تحقیقات همه گیر استفاده شود.
این یافته های جالب توجه در نشریه معتبر AIP Advances منتشر شده اند.
