Los modelos lineales que se basan en la proporcionalidad entre variables se han aplicado siempre en biología y medicina pero, en muchos casos, no describen correctamente las complejas relaciones de los organismos vivos y ahora están siendo reemplazados por teorías no lineales del caos determinista.
Los avances recientes en biología molecular y secuenciación del genoma pueden llevar a una visión simplista de que todos los procesos de la vida en una célula o en todo el organismo están estrictamente controlados de forma lineal por genes. En realidad, el fenotipo existente surge de una interacción compleja del genoma y varios factores ambientales. La regulación de la expresión génica en el organismo animal ocurre al nivel de la modificación epigenética del ADN, la transcripción del ARN, la traducción del ARNm y muchas alteraciones adicionales de las proteínas nacientes. El proceso de transcripción es muy complicado e incluye cientos de factores de transcripción, potenciadores y silenciadores, así como varias especies de ARN de baja masa molecular. Además, el corte y empalme alternativo o la edición de ARNm pueden generar una familia de polipéptidos a partir de un solo gen.
El reordenamiento de las secuencias de ADN codificantes durante la recombinación somática es la fuente de una gran variabilidad en la estructura de las inmunoglobulinas y algunas otras proteínas. El proceso de reordenamiento de los genes de inmunoglobulina, o fenómenos como la impronta parental de algunos genes, parece ocurrir de forma aleatoria.
Por lo tanto, parece que el mecanismo del flujo de información genética del ADN a las proteínas maduras no encaja en la categoría de relación lineal basada en el reduccionismo simple o el determinismo duro, pero probablemente se describiría mejor mediante modelos no lineales.
