سعة الدنا لنقل المعلومات بمقياس شانون

بالتأكيد لدى الدنا DNA سعة لنقل المعلومات إذا قيست بنظرية شانون، فبما أن الدنا يحتوي على التعليمات لبناء البروتينات؛ فإن نظام التعبير الجيني في الخلية يعمل كقناة تواصل، وتعمل الأسس النيوكليوتيدية كحروف أبجدية ضمن هذا النظام، وقد مكن هذا الأمر العلماء من حساب سعة نقل المعلومات في الدنا باستعمال معادلة شانون، ونظرًا لإمكانية وجود أي أساس من الأسس النيوكليوتيدية الأربعة (أدينين A، جوانين G، سايتوسين C، ثايمين T) باحتمال متكافئ في أي موقع من شريط الدنا؛ فإن احتمال حصول نكليوتيد نوعي في ذلك الموقع يكافئ ¼، ولحصول أساسين نكليوتيدين نوعيين، فإن الاحتمال ¼ × ¼، ومن أجل ثلاثة ¼ × ¼ × ¼ أو 1/64 أو (¼)3 وهكذا. يمكن حساب سعة نقل المعلومات لتسلسل ذي طول معين n باستعمال صيغة شانون الشهيرة (I = –log2p) بمجرد حساب قيمة الاحتمالية p لحصول تسلسل طوله عدد n نكليوتيد، حيث أن p=(¼)n في حالة الدنا، تنتج قيمة p إذًا قياسًا موافقًا لسعة حمل المعلومات أو المعلومات البنيوية لتسلسل طوله عدد n أساس نكليوتيدي. وكما يمكن أن يطبق الرياضيون والمهندسون نظرية شانون لتحليل نص مكتوب أو إرسال مشفر أو جزءٍ من برنامج حاسوبي، يمكن أن يطبق علماء البيولوجيا الرياضية هذه النظرية لتحليل سعة نقل المعلومات في جزيئة دنا أو رنا أو بروتين، وهذا ما عناه تشارلز ثاكستون عندما أخبرني في دالاس عام 1985 بأن طريقة التعامل مع الدنا وطريقة التعامل مع نص إنجليزي ما "متطابقتان رياضيًا". هل هذا الأمر مهم؟ نعم، من عدة نواحٍ، فإمكانية حمل معلومات في الدنا أو ترميز معلومات باستعمال وُحَيدات كيميائية تعمل كحروف أبجدية هي أمرٌ مذهل بالتأكيد، كما أنه من المذهل أيضًا أن الدنا يشكل جزءًا من قناة تواصل يمكن تحليلها بسهولة باستعمال الأدوات الرياضية. - د. ستيفن ماير للمزيد: https://braheen.com/publications/توقيع-في-الخلية-الدنا-وأدلة-التصميم-الذكي — المصدر: منشور على صفحة «مركز براهين» في فيسبوك