선택은 복제가 메시지를 충분히 정확하게 복사할 때에만 메시지를 보존할 수 있습니다. 오류 임계값 은 이러한 직관을 명확한 기준으로 전환합니다. 즉, 준종(quasi-species)이 마스터 서열 주변에 국소화되어 유지되는 영역과, 돌연변이 압력이 저장된 정보를 완전히 비국소화시키는 영역을 구분합니다.

염기별 충실도가 아닌 전체 서열 충실도

• 은 한 번의 복제 라운드에서 길이 m인 전체 서열을 정확하게 복사할 확률입니다. 부위 독립적 오류 하에서는 다음과 같이 인수분해됩니다.여기서 q는 부위별 충실도입니다.
• 충실도는 부위 전반에 걸쳐 곱해지기 때문에 서열 길이에 따라 지수적으로 감소합니다. 바로 이 사실이 정보 한계의 기원입니다.

임계 조건

• 마스터 서열은 다음 조건이 충족될 때에만 유지됩니다: ⁻¹, 여기서 는 돌연변이 구름에 대한 마스터 서열의 선택적 우위입니다.
• 다음에서 시스템은 경계 상태에 있으며, 이 값 아래에서는 선택이 돌연변이 분해에 맞서 마스터 서열을 유지할 수 없습니다.
• 비자명한 임계값은 다음을 요구합니다: . 선택적 우위가 높을수록 더 낮은 충실도 또는 더 긴 유지 가능한 서열을 허용합니다.

두 가지 영역

• 오류 임계값 아래: 준종이 마스터 서열 주변에 국소화되어 유지되고 정보가 보존됩니다.
• 오류 임계값 위: 돌연변이 구름이 비국소화되어 오류 대재앙이 발생하고 정보 내용이 소실됩니다.

정보의 한계

다음을 설정하고 다음과 같다고 놓고 ⁻¹ 길이에 대해 풀면 재현 가능하게 유지될 수 있는 최대 정보량을 얻을 수 있습니다:

/ (−ln q)    또는, , .

따라서 유지 가능한 정보는 오직 로그적으로 선택적 이점에 따라 증가하며, 부위별 오류율에는 반비례하여 반응합니다. 을 두 배로 하면 겨우 만큼 분자에 더해집니다.

예제 풀이

다음과 같을 때 이고 , 부위 독립적 복사는 다음을 제공합니다: / (−ln 0.99) ≈ 개 염기입니다. 충실도나 선택적 우위를 높이면 이 한계가 확장됩니다.