De acordo com um estudo da Universidade de Portsmouth, uma nova lei da física pode permitir a previsão precoce de mutações genéticas.
O estudo descobriu que a segunda lei da dinâmica da informação, ou “infodinâmica”, se comporta de forma diferente da segunda lei da termodinâmica. Esta descoberta pode ter grandes implicações na investigação do genoma, biologia evolutiva, informática, física e cosmologia, avança a Sci Tech Daily.
Melvin Vopson, autor principal do estudo, afirma que, “na física, existem leis que governam tudo o que acontece no universo, por exemplo, como os objetos se movem, como a energia flui, e assim por diante. Tudo se baseia nas leis da Física“.
“Uma das leis mais poderosas é a segunda lei da termodinâmica, que estabelece que a entropia — uma medida de desordem num sistema isolado — só pode aumentar ou permanecer a mesma, mas nunca irá diminuir”, acrescenta.
Esta é uma lei relacionada com a seta do tempo, que demonstra que o tempo só se move numa direção. Só pode fluir numa direção e não pode viajar para trás.
“Imagine duas caixas de vidro transparentes. No lado esquerdo, tem moléculas de gás vermelho, que se podem ver, como fumo vermelho. No lado direito, tem fumo azul, e no meio delas há uma barreira. Se remover a barreira, os dois gases vão começar a misturar-se e a cor vai mudar. Não há processo que possa separar novamente o azul e o vermelho por si só. Por outras palavras, não se pode baixar a entropia ou organizar o sistema como era antes sem gastos energéticos, porque a entropia só se mantém constante ou aumenta com o tempo“, explica Vopson.
A investigação de Vopson centra-se em sistemas de informação, que podem variar desde o disco rígido de um portátil até ao ADN e RNA encontrados em organismos vivos. Em parceria com Serban Lepadatu, da Universidade Central de Lancashire, escreveu o novo artigo publicado na AIP Advances.
“Se a segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia precisa de se manter constante ou aumentar com o tempo, pensei que talvez a entropia da informação fosse a mesma. Mas o que o que Lepadatu e eu encontrámos foi exatamente o oposto — diminui ao longo do tempo. A segunda lei da dinâmica da informação funciona exatamente em oposição à segunda lei da termodinâmica”.
Segundo os físicos, esta pode ser a causa das mutações genéticas nos organismos biológicos. “O consenso mundial é que as mutações ocorrem ao acaso, e depois a seleção natural dita se a mutação é boa ou má para um organismo”, notou Vopson.
“Se a mutação for benéfica para um organismo, será mantida. Mas e se houver um processo oculto que conduza a estas mutações? Sempre que vemos algo que não compreendemos, dizemos que é, ‘aleatório’, ‘caótico’ ou ‘paranormal’, mas é apenas a nossa incapacidade de o explicar”, acrescenta ainda.
“Se pudermos começar a ver as mutações genéticas de um ponto de vista determinista, podemos explorar esta nova lei da física para prever as mutações — ou a probabilidade de mutações — antes que estas ocorram”, salienta o investigador.
Os investigadores analisaram os genomas do Sars-CoV-2 e descobriram que a sua entropia de informação reduzia com o tempo: “O melhor exemplo de algo que sofre uma série de mutações num curto espaço de tempo é um vírus. A pandemia deu-nos a amostra de teste ideal, uma vez que o Sars-CoV-2 sofreu mutações em tantas variantes e os dados disponíveis são inacreditáveis”.
“Os dados confirmam a segunda lei da infodinâmica e a investigação abre possibilidades ilimitadas. Imagine olhar para um genoma em particular e julgar se uma mutação é benéfica antes de acontecer. Isto pode ser tecnologia revolucionária, para ser utilizada em terapias genéticas, na indústria farmacêutica, na biologia evolutiva, e na investigação pandémica”, conclui o físico.
