HÜCRESEL HESAPLAMA

Mike GENE

Shapiro daha önce genom ve sistem mimarisi üzerindeki çalışmadan sonra (ismini tıklanırsa söz konusu çalışmaya ilgili diğer bir makaleye ulaşılabilinir) genomun hücrenin geri kalanıyla etkileşime girip hesaplamaları yerine getirmesi konusuna dikkatini vermiş gözüküyor. Bunu yaparken alışagelmiş lac operonun örneğini kullanarak birkaç genel kaideyi ortaya koymakta;

  • Zayıf etkileşimler, kendine has bağlama (binding)  ve işbirliği hücredeki moleküler hesaplamaların temel birimleridir.
  • DNA’daki ve proteinlerdeki tekrarlamalar, kendine has bölgesel işlemlerin temel devre elemanları vasıtasıyla ortaya çıkması anlamına gelir. (DNA’daki karmaşık düzenleyici bölgeler, protein etki alanları arasındaki iç ve moleküller arası etkileşimler ).
  • Bir mesaj molekülünün farklı bir mesaj molekülü üzerine bağlanması, farklı moleküllerin iletişimlerini ve işlem kabiliyetlerini devralması, hücresel ağ düğümlerinin karmaşık mikro işlemciler gibi davranmasını sağlar. (allostery)
  • Belirsiz ve zayıf etkileşimler bütünleşik hücresel tepkilerin genel keskinliğini sağlar. (hücreler belirsiz (fuzzy) mantık ilkeleri ile işlerler. Zadeh 1975) .

  • Hücreler fiziksel bilginin temsil edilmesinde kimyasal semboller kullanır.
  • Kontrol molekülleri ile sonlandırma molekülleri arasında herhangi bir tecrit yoktur. Bu bize E.coli ya da diğer herhangi bir hücreye Kartezyen ikilemciliği (düalizm) modeli uygulayama cağımızı söyler.
  • Baskılama yani etkisini göstermekte yetersiz kalan bir genin regülasyon oyunu ile inhibe edilmesi ve protein çekirdeği kompleksinin kopyalamasının oluşumuna DNA’nın katılımı, belki de Turing’in ‘‘makine’’ ve  ‘‘bant’’  tasarımını hücresel hesaplamalara uygulamanın yararlı olmayabileceğini ortaya koymaktadır.

Shapiro daha sonra;

Liste, hücresel analog hesaplamanın elektronik dijital bilgisayarlardaki işlerlikten farklı ilkelere dayandığını göstermektedir. Böylesine bir fark enformatik benzetmeyi geçersiz kılmaz. Fakat bizlerin var olan hesaplama modellerini hücrelere uygularken çok dikkatli olmamamızı gerektirecektir. Kombinatorik (combinatorics) , belirsiz (fuzzy) mantık modelleri ve dilbilim ve semiyotikten (simge, sembol ve işaretlerin sistematik incelenmesi) elde edilen ilkelerin tümü,  hücresel bilgi işlem ağlarının biçimsel tanımında anahtar işlevler sergileyebilir.

Bu bir anlama gelir, zaten Shapiro’da buna dikkat çekmekte;

Tüm bunlardan sonra söyleyebileceğim,  hiçbir insan yapımı mekanizma  canlı hücrenin yeterliliğinde , hassaslığında  ya da karmaşıklığında bir işlem gerçekleştiremez.

Bunun sonucu olarak, kitabımda (The Design Matrix) dikkat çektiğim üzere, mühendislikten ve bilgi işlem biliminden kullandığımız tasarım benzetmeleri ve kavramlarını oldukça yararlı olmakla birlikte, şunu aklımızdan çıkarmamalıyız ; hayat eğer gerçekten tasarlanmış ise, ortada duran olgu, bizlerin daha ilkel tasarımlarımızı , bunlardan çok daha gelişmiş tasarımları kavramamamıza yardımcı olmak üzere kullanmakta olduğumuzdur.

Fakat işte tamda burada ana mesaj verilir;

Genom dizi analizleri hücresel sistemlerin nasıl işlediğini ve evrim yolculuğu sırasında bu işlevin nasıl değiştiğini ortaya çıkarmamız hususunda elimizdeki en önemli rehberlerden biridir. Burada lac gibi özelliği olan durumlardan çıkarsadığımız genel ilkelerin bazıları için destekleyici kanıtlar bulduk. Özellikle, tekrarlama, tekrar kullanım ve kombinatoriğin protein ve tüm genomun evriminde temel teşkil ettiği kanıtlanmıştır.

Tekrarlama. Tekrar kullanım. Kombinatorik.  Bu konular sadece hücrenin hesaplama süreci üzerine değil ayrıca hücrenin (proteinler ve genom) evrimine de ışık tutmaktadır. Elbette tüm bu konular önden yüklemeli evrime oldukça dost kavramlardır.

Orjinal Makale için tıklayın…

DNA ve  ileri düzey bilgisayarlar adlı konu ile alakalı diğer önemli makale için tıklayın…

Reklamlar

4 thoughts on “HÜCRESEL HESAPLAMA

  1. Ayrica yakin zamanda DNA uzerinde kesfedilen harika bir Matematiksel Simetri ve Hesaplama, Evrimin ancak yine boylece –onceden tasarlanmis– harika bir Matematiksel kural ve dengeli ince hesap uzere ilerleyebilecegini ortaya koyuyor!
    Bu bulgular henuz cok yeni, ve arastirdikca daha altindan DNAda mevcut boyle nice harikulade Matematiksel Hesaplamalari aciga cikarip ortaya koyabilecegi de boylelikle kuvvetle umulup bekleniyor!

    http://www.cosmicfingerprints.com/blog/mathematics-of-dna/

    • Kemalettin bey…makaleden haberdar ettiğiniz için çok teşekkür ederim..

  2. ben (kendim, ve tum samimi inananlar, ve hatta bilimsel gercegi dogrulukla arayan hangi dine veya felsefeye bagli olursa olsun) tum medeni insanlar adina tesekkur ederim, sn. Mustafa Ajlan,
    boyle gayet faydali bircok Ingilizce makaleleri buyuk emek harcayip dogrulukla ve ozlu olarak Turkceye cevirdiginiz, ve boylece bu onemli bilimsel konularda tum insanlarin ufkunu actiginiz icin. Selamlar.

    • Bende katkılarınızdan dolayı çok minnettarım Kemalettin Bey. DNA’nın matematiği adlı makaleyi çevirmeyi düşünüyorum.

Yorumlar kapatıldı.