Здравствуйте уважаемые пикабушники ,отдельный привет cyberbiology , сегодня хочу рассказать вам о генетической модели применяемой в BacterialSim.
Собственно для начала очень важно ввести само понятие гена.Но мы сразу же столкнемся с одной проблемой, нет единого мнения о том что такое ген, в разных областях биологии оно различно, с точки зрения классической генетики ген это наследственные фактор который несет информацию об определенном признаке, к примеру цвете глаз, или волос.
Но с точки зрения современной генетики ген это некоторая последовательность пар *нуклеотидов которая задаёт последовательность аминокислот в *белковой молекуле.При этом сама эта последовательность нуклеотидов не обязательно непрерывна, разные участки гена могут физически находиться в разных местах *генома.
*Нуклеотиды это основные элементы которые кодируют генетическую информацию, всего их четыре: аденин, тимин, гуанин и цитозин.
*"последовательность аминокислот в белковой молекуле" - в целом ген не обязательно должен кодировать белок, есть гены которые регулируют работу других генов, их называют функциональными генами.
*Геном - совокупность генов заключенная в клетке организма.
В BacterialSim вводиться свое определение гена - это наследственный фактор который несет информацию об совокупности признаков.При это подразумевается что эти признаки кодируются непрерывной последовательности нуклеотидов.
Собственно теперь когда даны определения сущностям, можно приступить к описанию генетической модели.
Свойства генов:
Первое свойство.Носитель признаков.
Как я говорил ранее, сам ген представляет собой набор признаков, к примеру ген фотосинтеза придаёт следующие признаки клетке: позволяет усваивать углекислый газ и воду, а выделять углеводы и кислород, при этом еще и делает клетку зеленой.
То есть целых 5 признаков:
1.Усвоение углекислого газа.
2.Усвоение воды.
3.Выделение углеводов.
4.Выделение кислорода.
5.Зеленый цвет носителя.
Второе свойство.Длина.
Ген имеет некоторую длину - целое положительное значение.Позже я подробнее расскажу об этом но пока лучше перейдём к следующему свойству.
Третье свойство.Состояние.
Гены имеют состояние, они могут быть активны или неактивны.Так же есть гены которые не могут быть выключены, к примеру ген размера.( было бы странно его отключать).
Четвертное свойство.Мутации.
Пожалуй наиболее любопытное свойство гена, при мутации гена могут произойти следующие вещи:
1.Ген может активироваться.
2.Ген может деактивироваться.
3.Вероятность включения\отключения может измениться.(это может привести к тотальной активации или деактивации гена)
4.Ген может измениться изменить параметры работы.
О третьем пункте подробнее, к примеру мы имеем ген размера, при его мутации параметр РАЗМЕР может измениться на некоторую случайную величину в некотором диапазоне ( к примеру от -1.0 до +1.0)
А если это ген бинарного деления то изменяется "минимальное количество энергии для деления", "минимальное количество здоровья для деления", "здоровье которое будет передано наследнику", "энергия которая будет передана наследнику" и еще ряд параметров для передачи других веществ.
Пятое свойство.Требуемые гены.
Так же для работы некоторых генов требуются другие гены, к примеру для работы гена который разрушает белки до аминокислот требуется активность гена - детекция частиц.
Иначе он не будет знать что разрушать.
Шестое свойство.Трата энергии.
Каждый ген, к сожалению тратит драгоценные ресурсы клетки, конечно при условии что он активен.
Теперь вернемся к геному.
Геном представляет собой массив генов, сумма длин генов представляет собой общею длину генома.
Мутации генома:
При мутации генома возможны следующие варианты развития событий:
Добавление нового уникального гена.
Одна мутация на N условных единиц длины генома.
Как происходит мутация генома:
1.Берется длина генома, делиться на N условных единиц.Отсюда получаем количество необходимых мутаций мутаций.
2.Применяем мутации к геному:
2.1.Берем случайное число от 0 до ДЛИНА ГЕНОМА.
2.2.Нехитрыми вычислениями находим ген который расположен на этом участке.
2.3.Вызываем мутацию в гене.
Собственно на этом все, надеюсь статья вам понравилась.Удачи в ваших проектах.
