フィードバックループのある生化学シグナル伝達におけるマクスウェルの悪魔

Sosuke Ito; Takahiro Sagawa(2015.4, Nature Communications)[Maxwell’s demon in biochemical signal transduction with feedback loop]

理由

youtubeで生物物理の紹介してる動画を見つけたので。この先生の論文を探してみた

物理で生物を考えるwith情報理論【学術対談】 - YouTube

概要

生細胞におけるシグナル伝達は生命自身の維持に重要であり、ノイズのある環境中の情報伝達は重要な役割を果たす。やや異なる文脈では、最近は、個々の分子の情報を活用するフィードバックコントロールの”マクスウェルの悪魔"が情報と熱力学の統一理論を導く研究が強く進められてきた。ここでは、これら2つの研究の潮流を混合し、情報の熱力学第2法則から、環境のゆらぎに対するシグナル伝達の基本的な頑健性が解明された。特に、頑健性の程度は伝達エントロピーと呼ばれる情報量によって定量的に特徴づけられることが分かった。この情報の熱力学的アプローチは、人工的なコミュニケーションと異なり、明らかなチャンネルコーディングがない細胞内の生物学的コミュニケーションに応用可能である。結果から、基本的な情報と熱力学の繋がりに基づいて、生物系における情報の実行を理解する新しい生物物理学的アプローチが開かれた。

雑記

深夜に酒飲みながら、物理とか数学の教科書ダラダラ読むの楽しいな