В рамках модели квазивидов и постоянной организации сохранение значимой последовательности предсказывается произведением q̄ₘvₘ σₘ. Эта единственная величина объединяет точность копирования, селективное преимущество и длину последовательности в решающее правило для сохранения информации.
Ключевые понятия
- q̄ₘ — это средняя точность копирования на символ или нуклеотид. Вероятность точного копирования всей последовательности из vₘ символов равна q̄ₘvₘ, поэтому издержки точности растут экспоненциально с длиной последовательности.
- σₘ — это селективное преимущество значимой последовательности над её мутантами. Более высокое σₘ повышает допустимую мутационную нагрузку и позволяет поддерживать более длинные последовательности.
- vₘ — это длина последовательности или число символов, которые необходимо поддерживать. Большая длина vₘ увеличивает мутационную мишень и снижает максимально допустимую частоту ошибок на символ.
Критерий решения
Информация сохраняется, если q̄ₘvₘ σₘ > 1. Информация утрачивается, если q̄ₘvₘ σₘ < 1. Равенство определяет границу порога ошибок. При q̄ₘ, близком к 1, максимальная поддерживаемая длина приблизительно равна vₘₐₓ ≈ ln σₘ / (1 − q̄ₘ), что показывает компромисс между точностью, селективным преимуществом и длиной.
Пример
Для σₘ = 100 и q̄ₘ = 0.999, vₘₐₓ ≈
Допущения и ограничения
Это предсказание применимо к доминирующей значимой последовательности при постоянной организации, без рекомбинации и компартментализации. Оно предсказывает делокализацию квазивидов, а не физическую деградацию. Более высокое q̄ₘ, более высокое σₘ или меньшая длина vₘ способствуют сохранению; более низкое q̄ₘ, более слабый отбор или большая длина vₘ способствуют утрате.
Кривые стабильности порога ошибок
График зависимости поддерживаемой длины последовательности vₘ от точности копирования на символ q̄ₘ для селективных преимуществ σₘ = 10, 100 и 1000. Область выше каждой кривой нестабильна и теряет информацию, а область ниже — сохраняется.
