基因组信息_密码进化_折迭动力学和熵产生_理论生物学的几个基本问题.pdfVIP

综述文章（Reviews ） 基因组信息、密码进化、折叠动力学和 熵产生 ———理论生物学的几个基本问题 罗辽复 内蒙古大学物理学院，呼和浩特 010021 摘要 数千个基因组的测序完成，海量资料数据呼唤着生命科学的理性和实证性更完美地结合。 基因组信息学是理论生物学的龙 头。 本文遵循生命信息运行的密码— 序列— 结构— 功能的主线，论述了生命科学的理性化途径，讨论了若干基因组生物学的基本 问题。 着重总结了理论生物学领域的部分工作，包括： 基因组序列识别码的形成和构建，一组描述碱基分布和碱基关联的统计 ① 量集合可作为基因组的识别码； 基因组的进化方向和最大信息原理，提出基因组序列的编码信息量在进化中随时间增长的规 ② 律，指出 序列局部片段遵循最大信息原理； 遗传密码的适应性进化，证明普适标准密码表是突变危险性的适应性极小码， DNA ③ 论证了遗传密码既具有稳定性，又具有可进化性； 基于量子跃迁的蛋白质折叠动力学，用量子跃迁的观点和理论研究如何处理 ④ 从序列到结构，导出蛋白质折叠速率公式，解释了现有各种速率实验； 细胞开关相变和熵产生，研究了最简单生命噬菌体的溶 ⑤ 原态 裂解态转变动力学，得到了此类细胞开关中熵产生的特异性规律。 / 关键词 基因组信息；进化；遗传密码；蛋白质折叠；熵产生 中图分类号 文献标识码 文章编号 （ ） Q61 A 1000-7857 2010 15-0106-06 Genome Information, Code Evolution, Folding Dynamics and Entropy Production: Several Fundamental Problems in Theoretical Biology LUO Liaofu Department of Physics, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China Abstract The rationalization of biology is discussed in an information-centered context. The studies in the field of theoretical biology are reviewed which include the following topics. (1) The formation and construction of the genome recognition code. A set of statistical quantities describing base composition and base correlation can serve as the genome recognition code. (2) The genome evolution direction and the maximum information principle.