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3月至2013年4月

第101卷,第2卷
第83页

DOI: 10.1511 / 2013.101.83

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在1月至2月 计算科学 柱子 ”模仿生命,“Brian Hayes问道”可以将计算机程序再现出在活细胞内发生的一切吗?“他在大约30多年前的最小和最简单的生物体的情况下参考我的搜索。关于该搜索的一点历史边缘可能会照亮这个问题并建议一个新的计划。海耶斯注意到我们的搜索带我们到了 支原体, 然后是最小的自由活细胞。寻求小于和简单性的主要是通过对蜂窝生命起源的兴趣。

多年后,在葡萄球菌和他的伙伴核糖体RNA序列的核糖瘤性RNA序列的现代重构之后,它已经清楚了 支原体 不是原始的,而是代替土壤栖息的植物的后代,很可能是 芽孢杆菌, 它演变成寄生虫。在迫使寄生虫中,生物体能够通过在实验室培养的情况下从宿主或生长培养基中获得生物化学中间体的策略来丢弃几乎所有的生物合成能力。最小的 支原体 具有极其复杂的增长媒体要求,因此Hayes问题可能会要求计算机程序在一个Milieu中运行,必须本身必须正确和精确地定义。要足够,计算机程序必须包括Milieu Exterieur的参数及其进入和Milieu Interieur。

因此,正如我之前所指出并道歉的那样 (见参考资料) ,我们选择了 支原体 对于起源问题。很可能是长期进化的轨迹 支原体 从还原的ActioTroph到氧化异质至细胞壁有缺陷的退化寄生虫。这种进化的轨迹假设对生物发生的复杂性路径的简单性,这是一个不普遍接受的观点。为了实验追求这一型推理,我们必须以比通常完成的更精确的方式定义真正的自动养殖。该定义取决于二氧化碳是唯一的碳源。通过全基因组测序以及代谢研究,已经研究了许多这些征征并以相当大的细节为特征。 患有氢酸杆菌 and Aquifex. 是这种属的例子。目前研究这种类型的生物的种类有大约两到三倍的基因组大小 支原体Genetalium. 。考虑到当今还原的自动侵蚀来自与各种其他分类群竞争的环境,这可能不是那么令人惊讶,这是需要额外的分子仪器的活动。

前一线推理表明,适合于分析M. W.覆盖物和他的员工的生物体的实验方法,但不受复杂的未知特征而不是完全定义的生长培养基的未知特征。为了找到最小,最简单的物种,必须在精确定义的最小生长培养基上培养感兴趣的生物,并进行扩展方案缺失的扩展方案。随着一个继续,这些淘汰实验可以与淘汰计划并行进行整个细胞计算机程序,以专注于完整的理论。这似乎在可能的范围内。谢谢,Brian Hayes,为30年前寻找和注意到我的想法。我谨建议这里提出的计划可以在很大程度上完成,最终可能最终测试分子生物学的完整性。

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哈罗德J. Morowitz.
罗宾逊生物学和自然哲学教授
乔治梅森大学

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