I principi della teoria dei giochi offrono nuovi modi di comprendere il comportamento genetico, una coppia di ricercatori ha concluso in una nuova analisi che appare nel Journal of the Royal Society Interface . Il suo lavoro apre la possibilità di comprendere i processi biologici, e in particolare biochimica, attraverso una nuova lente scientifica.

L'esplorazione considera la teoria dei giochi di segnalazione, che coinvolge le interazioni del mittente e del destinatario con entrambi alla ricerca di guadagni.

"La visione dei geni come giocatori in un gioco di segnalazione anima efficacemente i geni e conferisce semplici utilità e strategie, quindi, personalità uniche, su di loro, " spiega Bhubaneswar "Bud" Mishra, un professore al Courant Institute of Mathematical Sciences della NYU, che ha scritto l'analisi con Steven Massey, professore associato presso l'Università di Porto Rico. "In questa prospettiva, il genoma possiede caratteristiche di una società molecolare, completo di inganno, imitazione, cooperazione, e competizione, non diversamente dalla società umana. Questo aggiunge una grandezza a una visione tradizionale della vita e delle interazioni di cui è composta".

I ricercatori notano la lunga storia della segnalazione della teoria dei giochi in diversi campi.

"La teoria dei giochi di segnalazione è stata sviluppata in economia e biologia e ha successivamente trovato applicazioni nella progettazione di contratti intelligenti, riservatezza, sistemi di identità e sicurezza informatica, " Massey e Mishra scrivono.

Il Journal of the Royal Society Interface pezzo rappresenta l'applicazione della teoria dei giochi di segnalazione alla biochimica.

Massey e Mishra, basandosi sulla ricerca esistente, proporre una nuova visione della biochimica come gioco di segnalazione tra i geni e le loro macromolecole associate. Matematicamente, modella un'interazione tra un mittente e un destinatario, entrambe macromolecole biologiche, in cui il mittente ha informazioni importanti e segnala al destinatario di agire.

Ad esempio, le macromolecole segnalano la loro identità ad altre macromolecole che si legano ad esse, che poi intraprendono una reazione biochimica. La comunicazione dell'identità apre la possibilità di certi comportamenti associati agli esseri umani, come l'"inganno" molecolare che si verifica tra i giocatori genici.

Di particolare rilievo, la teoria dei giochi di segnalazione mostra che l'inganno è previsto in situazioni in cui vi è un conflitto di interessi tra le parti. Nel caso della biochimica, questo potrebbe essere osservato attraverso l'attività di elementi "egoisti" (ad es. trasposoni, che sono sequenze di DNA che cambiano la loro posizione all'interno del genoma), patogeni, e casi di conflitto tra geni che si verificano tra generi e genitori e la loro prole.

"L'evoluzione del codice genetico e molte delle altre principali transizioni evolutive che hanno portato alle forme di vita odierne possono essere collegate all'evoluzione delle convenzioni di segnalazione tra macromolecole, e la possibilità di sovversione da parte di entità egoiste o patogeni, " spiega Mishra. "In particolare, il verificarsi dell'inganno molecolare ha portato all'evoluzione di meccanismi di 'sanzione molecolare' per controllare il comportamento offensivo."

"Sanzioni molecolari" è un nuovo concetto sviluppato da Mishra e Massey, derivato dalla teoria dei giochi, che descrive la punizione dei riproduttori di geni che mostrano comportamenti "antisociali" dannosi per il genoma nel suo insieme.