Self-replication is any behavior of a dynamical system that yields construction of an identical or similar copy of itself. Biological cells, given suitable environments, reproduce by cell division. During cell division, DNA is replicated and can be transmitted to offspring during reproduction. Biological viruses can replicate, but only by commandeering the reproductive machinery of cells through a process of infection. Harmful prion proteins can replicate by converting normal proteins into rogue forms. Computer viruses reproduce using the hardware and software already present on computers. Self-replication in robotics has been an area of research and a subject of interest in science fiction. Any self-replicating mechanism which does not make a perfect copy (mutation) will experience genetic variation and will create variants of itself. These variants will be subject to natural selection, since some will be better at surviving in their current environment than others and will out-breed them.
Von Neumann universal constructor
Early research by John von Neumann established that replicators have several parts:
A coded representation of the replicator
A mechanism to copy the coded representation
A mechanism for effecting construction within the host environment of the replicator
Exceptions to this pattern may be possible, although none have yet been achieved. For example, scientists have come close to constructing RNA that can be copied in an "environment" that is a solution of RNA monomers and transcriptase. In this case, the body is the genome, and the specialized copy mechanisms are external. The requirement for an outside copy mechanism has not yet been overcome, and such systems are more accurately characterized as "assisted replication" than "self-replication". Nonetheless, in March 2021, researchers reported evidence suggesting that a preliminary form of transfer RNA could have been a replicator molecule itself in the very early development of life, or abiogenesis.
However, the simplest possible case is that only a genome exists.
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S'insère dans la conception expérimentale en génomique, mettant l'accent sur la réplication, la randomisation et le blocage pour réduire le biais et contrôler la variation.
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300px|vignette|Une forme simple de machine autoréplicative. Une machine autoréplicative est une construction qui est théoriquement capable de fabriquer de manière autonome une copie d'elle-même en utilisant des matières premières prises dans son environnement. Le concept de machines autoréplicatives a été proposé et examiné par , Edward F. Moore, Freeman Dyson, John von Neumann et dans des temps plus récents par Kim Eric Drexler dans son livre sur la nanotechnologie, les Moteurs de Création et par Robert Freitas et Ralph Merkle dans leur examen Kinematic des Machines autoréplicatives qui a fourni la première analyse complète du duplicateur.
Un virus est un agent infectieux nécessitant un hôte, souvent une cellule, dont les constituants et le métabolisme déclenchent la réplication. Le nom virus a été emprunté au par Ambroise Paré au latin . La science des virus est la virologie, et ses experts sont des virologues ou virologistes. On considère de plus en plus les virus comme faisant partie des acaryotes. Ils changent de forme durant leur cycle, passant par deux stades : Une phase extracellulaire sous forme de particule virale.
L'abiogenèse est l'apparition de la vie à partir de matière inanimée. Dans sa conception moderne il s'agit de l'apparition de micro-organismes primitifs (et certainement disparus aujourd'hui) à partir de matière organique préexistante et d'origine abiotique. Le concept d'abiogenèse s'oppose aux théories de panspermie (selon lesquelles la vie sur Terre serait d'origine extraterrestre) ainsi qu'aux conceptions légendaires ou religieuses d'une création des êtres vivants par une puissance supérieure.
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