Автор Тема: Ламаркисты! Ударим по неодарвинизму экспериментальными результатами!  (Прочитано 28344 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Vladimirkox

  • только палео
  • Участник форума
  • Сообщений: 1111
Я просто попытался намекнуть на то, что представления о мутацииях не ограничены только точечными. Понятие применимо и в отношении тех же инсерций,  делеций, гомологичных рекомбинаций.
Просто попытался подстраховаться на случай, если кто-то из участников или гостей понимают термин слишком узко.
Расширять, так - расширять.
Если учение Ламарка в том, что приобретенные признаки наследуются, так они таки наследуются, достаточно вспомнить о вертикальной передаче вирусов и лизогенных инфекциях.
P.S.
Про ДНК и РНК ни Ламарк, ни Дарвин не знали, как не знали они о транспозонах, горячих точках, и сверхконсервативных последовательностях.
И вообще, я к -измам отношусь подозрительно, политика это, т.е. - грязное дело с примесью догматизма.

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9446
В какой статье,
  Игорь Антонов давал ссылку. Оказалось не в этой теме. Я было хотел пофантазить, потом подумал, может лажа.

Оффлайн Evol

  • Участник форума
  • Сообщений: 4093
Согласен, уважаемый Vladimirkox.
Может быть, начнем детализировать?
Предположения вроде выдвинуты, наброски рабочих гипотез заявлены, думаю. Предсказания, наверное, еще необходимо уточнить. Перейдем к представлению о переменных?

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9446
Я просто попытался намекнуть на то, что представления о мутацииях не ограничены только точечными. Понятие применимо и в отношении тех же инсерций,  делеций, гомологичных рекомбинаций.
  Попробуйте пройтись (углубляться пока не надо) по запросу "обратные пространства, обратные решетки". В кристаллографии методом построения обратных пространств (тензорных пространств) пользуются более века. В биологии пока только рождается термин о негенетическом наследовании, без вложения в него сути.
  Уже самый простейший геном, пусть в виде кольца "однорядной молекулы" содержит "сведения" о геометрии будущего организма, как морфологическом поле - можно, для красного словца, сказать, что уже есть потенциальный, отрицательный объем, объем векторов. Тогда геном является точкой, через которую можно провести линии от обратного пространства к тому, что будет в будущем организмом. В таком раскладе, мутации при делениях клетки не столь случайны, сколь подчинены требованиям согласованности обратного пространства генома новой клетки с действительным пространством родительской клетки.

  Кристаллу из насыщенного раствора предшествуют серии прямых и обратных реакций, рассеянных в растворе. Каждый акт рождения и распада порождает свое обратное пространство, становящееся прообразом или волновым векторным пакетом будущего кристалла. Этот прообраз, для упрощения, можно представить, как интерференционную ячейку от суммы всех волн, проходящих через "щели" в обратимой реакции. Необратимость в виде автокаталитической волны начнется только после заполнения минимального числа интерференционных ячеек.
  Все это я сказал только для того, что бы дать понять, насколько не проста расшифровка рождения кристалла из обратимых затравок. А мы сразу хотим понять работу генома, исходя только из его свойства "штамповщика" строй материалов.

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 2268
Игорь Антонов, я позже напишу про дрожжей. Пишу с планшета и длинный текст тяжело править
Как   обещал.
Из   синопсиса     редакции  журнала  Elife к  статье

A gene called BEM1 is crucial for yeast cells to establish polarity, that is, to allow the different sides of a cell to become distinct from one another. This activity is essential for the yeast to replicate itself. Previous studies have shown that the BEM1 gene had a different role in other species of fungi, which suggests that yeast may have other genes that previously assumed the role that BEM1 does now. In this study, Laan et al. removed BEM1 from yeast and allowed the population of mutant cells to evolve for a thousand generations. The approach differs from previous studies because Laan et al. deliberately selected for yeast that had acquired multiple genetic mutations that can together almost fully compensate for the loss of BEM1.

Initially, the mutant cells grew very slowly, were abnormal in shape and likely to burst open. However, by the end of the experiment, the cells were able to grow almost as well as the original yeast cells had before the gene deletion. Genetic analysis revealed that the deletion of BEM1 triggers the inactivation of other genes that are also involved in the regulation of polarity, which largely restored the ability of the disrupted polarity module to work. This restoration follows a ‘reproducible trajectory’, as the same genes were switched off in the same order in different populations of yeast that were studied at the same time.

ОК,   и      что  из   этого  следует ?   Что в  предложенной   экспериментальной  ситуации  как    пишут  сами авторы:

In our work, the selected mutations do not alter the structure of an existing protein to allow it to play Bem1's role of physically linking Cdc42 to Cdc24. Instead, other mutations that increase the half-life of Cdc42-GTP (and possibly other small G proteins) remove the need to hold Cdc24 and Cdc42 close to each other. We suspect that the differing effects of removing genes and altering gene dosage may control the type of mutations that allow cells to adapt to large genetic perturbations. If increasing the dosage of genes can reverse the effects of the perturbation, cells may recover by becoming aneuploid, as observed when duplicating chromosome XVI increases the dosage of two genes (MKK2 and RLM1) that help compensate for the absence of type II myosin (Rancati et al., 2008). In contrast, if removing inhibitors will increase fitness, point mutations that inactivate the inhibitors will be selected, as we observed. Investigating how cells recover from other perturbations in these and different pathways will test the validity of this speculation, reveal the mechanistic details underlying evolutionary change, and improve our understanding of how the self-organizing properties of modules affect the course of evolution.

На   самом  деле   делеция  или  инактивирующая  мутация   происходит  во всех    10   линиях в  одном  гене  - "We found three genes that were mutated at least three times: BEM3 (10/10), NRP1 (5/10), and BEM2 (3/10)." (из  результатов).  Эти     гены   входят в  один  сигнальный  путь  и  регулируют негативно  активацию  белка  Cdc42,    необходимого   для  нормальной    поляризации  дрожжевых  клеток.
"The nature of the mutated genes suggests how inactivating them improves the polarization of bem1∆ cells. BEM3 and BEM2 encode two of the four GAPs (GTPase Activating Proteins) in the polarity module that inactivate Cdc42 (Zheng et al., 1994) and other small G proteins by stimulating their intrinsic GTPase activity. Inactivating these genes should increase Cdc42 activity. "

Это    -  сухой  остаток    того,  что     написано в  статье.  Теперь  интерпретации.   Два  варианта.
1.   Интеллектуальный     замысел   -    ситуация     просчитана   клеткой  и   она  выбирает     единственный        возможный   путь.
2.  Идет     случайный   мутационный  процесс -   но  только     клетки с   инактивацией   гена ВЕМ3  начинают  быстро  расти  и  тем  самым    отбираются  в  предложенной   экспериментальной  ситуации.

Теперь  читаем   материалы  и  методы,
"The evolution experiments were initiated with 10 bem1∆ (A-lines) and 10 wild-type cultures (3aA-lines) (Figure 2A). The 10 bem1∆ cultures were derived from the same starting colony, and the 10 wild-type colonies were derived from an individual colony from the yLL3a strain. The individual colonies were dissolved into 1 ml YPD media and counted. Every independent 10 ml YPD culture was inoculated with 106 cells. The glass tubes were placed in a roller drum at 30°C. On the vast majority of days, we checked the culture density in the morning (10 am ±1 hr). If the culture density was <5.107 cell/ml, the cells were grown for another 24 hr, otherwise it was passaged as follows. First, 10 µl of the culture was pipetted into 10 ml of fresh YPD and placed in a roller drum at 30°C. Second, 1 ml of culture was mixed with 500 µl of 50% Glycerol in water and frozen at −80°C. Initially, cells were frozen down after every passage, however after passage 20 this was reduced to every five passages. "

То    есть  клетки   с  исходной  мутацией    растут  -    пусть  и  не   быстро.  И      ускорение  роста  происходит  где-то   на   30   поколении   при  исходном    внесении в  культуру  миллиона   дрожжевых  клеток.  При    этом  не  очень  ясно,  сколько  времени  требуется  на  ранних  пассажах   для  перехода  от  миллиона  клеток    до  50  миллионов  клеток.

Ну   и  опять  два  варианта   -    клетка   думает  медленно  и  плохо  и  только  некоторые   додумываются   до  правильного    пути.  Или  идет   случайный  мутационный  процесс  и в  некоторых  случаях     он   затрагивает   нужный  ген.    Его    нужность  обусловлена всем  предшествующим  развитием  данного    штамма  дрожжей.
А  оно  вам  надо  ?

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9446
  Можно любому акту деления генома поставить в соответствие поле распределения напряженностей - тензоров, как математического образа. Пусть любая мутация случайна, но не случаен обратный процесс исправления мутации. Вот это залечивание и рождает соответствующий тензор, как виртуально-математический образ работы, произведенной средой клетки.
  Следовательно, последующие случайности исправляются с учетом уже имеющегося тензора.
  Тогда будет справедливо утверждение
идет   случайный  мутационный  процесс  и в  некоторых  случаях     он   затрагивает   нужный  ген.    Его    нужность  обусловлена всем  предшествующим  развитием  данного    штамма  дрожжей.

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 2268
Обратите  внимание    - в  данном случае  нет  обратной  мутации.  Есть  другая   мутация   -  которая  исправляет  фенотип   за счет  дальнейшей  деструкции  генотипа.
А  оно  вам  надо  ?

Оффлайн Evol

  • Участник форума
  • Сообщений: 4093
А промежуточный вариант не просматривается, по случаю?
Две альтернативы прописаны, а сам путь, интерференция между ними, представлена смутно. По моему, именно на это обращает внимание уважаемый василий андреевич.
В нашей теме зависимый от цитоскелета направленный перенос транскриптов не может сказываться: на скорости роста в поколениях или на "додумывании" до "правильного" пути - с переходами в детергент-нерастворимую фракцию?
Уважаемые Питер, Vladimirkox и другие профессионалы! Убедительно прошу Вас, пожалуйста, если опять сморозил глупость, постараться объяснить это и обстоятельства, определяющие невозможность формулирования промежуточной интерпретации. 
Но сильно не ругать, не иронизировать и к непоняткам отнестись с известной долей юмора и доброжелательности.
« Последнее редактирование: Январь 27, 2019, 10:21:40 от Evol »

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9446
  "Обратный процесс исправления мутации" вовсе не "обратная мутация".
  Дело в том, что для математической абстракции не следует искать подходящую емкость. Как, например, мы поступаем с сознанием - лингвистической абстракцией, подыскивая ей емкость в мозге.
  Для начала достаточно "исправление" представить в образе вполне физической работы. Работа среды над "исправлением" системы геном - это созидание вполне материального потенциального поля, во фрактальной протяженности которого и будет происходить подходящая мутация. Подбор так же можно определить, как случайный, но уже с учетом предшествующего исправления. Следовательно, обязательно наступит момент, когда "нужная мутация произойдет в нужном месте".

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9446
В нашей теме зависимый от цитоскелета направленный перенос транскриптов не может сказываться: на скорости роста в поколениях или на "додумывании" до "правильного" пути - с переходами в детергент-нерастворимую фракцию?
  Если я понял хоть процент, то уже хорошо. Потому, раз Вы любите физические ассоциации, то геном и принцип инерции можно согласовать в образе длиннючего состава из вагонов-генов. Инерция состава равна сумме инерций вагонов и грузов-молекул в этих вагонах. Мутация - удар по вагону, искривляющая не всю траекторию состава, но организующий волну по составу при сохранении общего направления (или покоя). Т.е. принцип инерции работает на поддержание динамического равновесия.
  Естественно, что для нивелировки волны требуется "перегруппировка частиц инерции". Эту задачу выполняют внутригеномные регуляторы. Каковы их названия - не ведаю. Но должно получится, что для поддержания сохранности/инерционности требуются молекулярные перестройки, усмиряющие деформационную волну вдоль состава.

Оффлайн Игорь Антонов

  • Участник форума
  • Сообщений: 3096
Ну   и  опять  два  варианта   -    клетка   думает  медленно  и  плохо  и  только  некоторые   додумываются   до  правильного    пути.  Или идет   случайный  мутационный  процесс  и в  некоторых  случаях     он   затрагивает   нужный  ген.    Его    нужность  обусловлена всем  предшествующим  развитием  данного    штамма  дрожжей.
У них там в приложениях есть excel-файл, где представлены все найденные мутации в линиях дикого типа и в дефектных линиях. Там видно, что в целом мутации  единичны.  В то же время, в силу вероятностного характера случайных мутаций нужной мутации можно ждать бесконечно. А у них процесс восстановления функции происходил параллельно в нескольких линиях. И поскольку дефектный фенотип в каждой линии находился в окружении таких же как он фенотипов, то эволюционировать ему не было необходимости. Жить можно было плохо, но долго. Но он почему-то эволюционировал. Может быть, потому, что было плохо.

В целом, лёд тронулся, начался период экспериментов того типа, о котором я высказывался во втором сообщении этой темы. И это хорошо. Возможно, как было сказано в обсуждавшейся ранее статье, "биологию ждут интересные времена" не только в отношении негенетического наследования, но и в отношении механизмов изменчивости.

Оффлайн Evol

  • Участник форума
  • Сообщений: 4093
Ну, если поразмыслить, в определении "негенетическое" что-то есть. Та же культура и поведенческие стереотипы, в принципе, есть отдельные формы фенотипической вариативности. Если я правильно Вас понял, уважаемый И. Антонов, и, возвращаясь к мысли о промежуточной интерпретации, привычное нам наследование можно представить как генно-поведеченскую или генно-культурную комплементарность. Коэволюцию - если речь о развитии как о процессе?
 

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 2268
Ну   и  опять  два  варианта   -    клетка   думает  медленно  и  плохо  и  только  некоторые   додумываются   до  правильного    пути.  Или идет   случайный  мутационный  процесс  и в  некоторых  случаях     он   затрагивает   нужный  ген.    Его    нужность  обусловлена всем  предшествующим  развитием  данного    штамма  дрожжей.
У них там в приложениях есть excel-файл, где представлены все найденные мутации в линиях дикого типа и в дефектных линиях. Там видно, что в целом мутации  единичны.  В то же время, в силу вероятностного характера случайных мутаций нужной мутации можно ждать бесконечно. А у них процесс восстановления функции происходил параллельно в нескольких линиях. И поскольку дефектный фенотип в каждой линии находился в окружении таких же как он фенотипов, то эволюционировать ему не было необходимости. Жить можно было плохо, но долго. Но он почему-то эволюционировал. Может быть, потому, что было плохо.

В целом, лёд тронулся, начался период экспериментов того типа, о котором я высказывался во втором сообщении этой темы. И это хорошо. Возможно, как было сказано в обсуждавшейся ранее статье, "биологию ждут интересные времена" не только в отношении негенетического наследования, но и в отношении механизмов изменчивости.
В    статье нет    одной  очень  важной  информации  -  сколько  времени  занимает  этап  от  миллиона  клеток   до  50  миллионов  ?
В    любом  случае  есть не  летальная  первая  мутация  - делеция.  Клетки с  ним  живут,  но    плохо  делятся.   Происходит  вторая   мутация,   клетки  начинают  делиться  и вытесняют    остальные   клетки.  Да,    мутация     в  одном   и  том  же  гене   -  но    мутации   разные.   Почему  в  одном  и  том  же  ?   Есть    сигнальный  путь,  контролирующий  поляризацию.  И   мутации   восстанавливающие  поляризацию  могут  пройти    только    в  этом   сигнальном  пути.  При   этом   белки  Cdc24  и   белки Cdc42  трогать    сложнее  -  циклин  зависимые   киназы  очень  многофункциональные. 
А  оно  вам  надо  ?

Оффлайн Игорь Антонов

  • Участник форума
  • Сообщений: 3096
Да,    мутация     в  одном   и  том  же  гене   -  но    мутации   разные.
В линиях A1-A10 есть одинаковая мутация:
 The A-lines shared the same early stop mutation in BEM3

  И на случайность это не похоже, поскольку иных мутаций, которые преимущественно должны быть нейтральными,  единичные количества.

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 2268
Тут   есть  тонкость

We sequenced a total of 10 bem1∆ lines: the eight bem1∆ A-lines that arose from the same starting colony and remained haploid, as described above. In addition, we sequenced two bem1∆ lines that were evolved from two independent different starting colonies in a trial experiment (T2 and T3)
И  ниже    (начиная  с  вашей   цитаты)
The A-lines shared the same early stop mutation in BEM3, but lines T2 and T3 independently acquired different early stop mutations in BEM3. The BEM3 mutation in the A-lines (Q61*) was acquired after germination of the spore that acted as their ancestor: cells from the original colony (Video 3) showed the same severe growth defects as freshly germinated bem1∆ spores
А  оно  вам  надо  ?