Мутагенез

[vit]

   биологии  нет  ничего 100%.  Это  вероятностные  процессы   -     и  нет    СТРОГОГО   сайта    связывания   для   чего  ни   было.  Есть  мотив   -    а  не
выбитые  в  граните сайты  связывания.

И  кстати  -    ГПГ  тоже  вероятностный  процесс.

значит вероятность достаточна для достижения успеха, например вероятность ошибки при репликации и репарации 10 в минус 15, а при транскрипции 10 в -7, а при трансляции 10 в-4. Убывание точности по степени важности - контроль штука дорогая и атф-затратная.

Гпг это вероятностный процесс, но он не является эволюцией, каждая бактерия для него по новой не  мутирует, приобретая, путем случайных точечных мутаций, механизмы для гпг. Бактерии с этими механизмами "рождаются".

[vit]

Есть  мотив   -    а  не
выбитые  в  граните сайты  связывания.

для репрессора и оператора в  граните


Исследование динамики фактора транскрипции на уровне одной молекулы в живой клетке


This results in a search time of τ < 270 s for a single lac repressor in one cell to find one target. In the SOM, we further calculate a lower bound of the search time based on diffusion-limited association to nonspecific DNA (Table I). Hence, the measured and estimated search times are consistent. Despite the uncertainty of these numbers, our measurements provided quantitative information of the target search on DNA in vivo. This result has implications for other DNA binding proteins such as DNA-repair enzymes. Similar single-molecule experiments will advance our quantitative understanding of biochemistry and molecular biology in living cells.

Это приводит к времени поиска τ <270 с для одного lac-репрессора в одной клетке, чтобы найти одну цель. В SOM мы дополнительно вычисляем нижнюю границу времени поиска на основе ограниченной диффузией ассоциации с неспецифической ДНК (Таблица I). Следовательно, измеренное и расчетное время поиска согласовано. Несмотря на неопределенность этих чисел, наши измерения предоставили количественную информацию о поиске цели на ДНК in vivo. Этот результат имеет значение для других ДНК-связывающих белков, таких как ферменты репарации ДНК. Подобные эксперименты с одной молекулой улучшат наше количественное понимание биохимии и молекулярной биологии живых клеток.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2853898/

[vit]

если бы белки не могли точно находить нужные гены, то онтогенез был бы невозможен, напр. молочные зубы бы росли всю жизнь.

[Alexeyy]

Не совсем так: не точно, а достаточно точно. Какая-то неточность всё равно есть.

[vit]

Неточность в сбое механизма, скорее всего из-за точечной мутации. Может быть на 10 в -100 степени. Вероятность такого сбоя такая же как нарушение в работе глюкозного оперона или любого другого. Т.е. фон, который присущ любому явлению.

[Alexeyy]

Да. И "вода камень точет".

[Питер]

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069105000685?via%3Dihub#fig003

Рисунок   3  и  вырожденность  сайтов  связывания.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp510940w
"Lac repressor can bind at a random DNA site via nonspecific interactions; then, it rapidly translocates through the double chain of DNA until it finds the specific binding site. Therefore, the site transform between these two modes is essential for the specific recognition between Lac repressor and DNA. "

Еще     раз  - в  биологи и  НЕТ  точных  механизмов.  Всегда  есть   сложная  система  прямых  и  обратных  связей,    обеспечивающих    функционирование      клетки  и  организма.  В    эту  систему    входит  и  мутагенез   -  как  фактор,       резко  меняющий  систему   взаимодействий.

А,    из    абстракта   ссылки  Vit   про  270  секунд.
In searching for the operator, a lac repressor spends ~90% of time nonspecifically bound to and diffusing along DNA with a residence time of <5 milliseconds. The methods and findings can be generalized to other nucleic acid binding proteins.

[Alexeyy]

Еще     раз  - в  биологи и  НЕТ  точных  механизмов.

Всё зависит от степени точности: если предъявлять достаточно высокую степень точности, то вообще нигде нет точных механизмов, а если не предъявлять - везде есть.
  Всё зависит от контекста в рамках которого, обычно, так или иначе точность подразумевается.
  Точно так же детерминировано ли явление или случайно – может зависеть от степени точности по отношению с которой он рассматривается.
  Чтобы не получать внутреннее противоречие просто не надр абсолютизировать ни то ни другое и отдавать себе отчёт о контексте.
  С некоторой степенью точности какие-то биологические механизмы можно рассматривать как детерминированные. Этого, например, может быть достаточно для понимания каких-то клеточных процессов, развивающихся на масштабе времени жизни клетки.
  Но для понимания эволюционных процессов на более крупных масштабах времени этой точности будет не достаточно: без учёта случайной составляющей, которая будет видна если рассматривать процесс с более высокой точностью, понять соответствующие эволюционные процессы в клетке будет невозможным.

[vit]

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069105000685?via%3Dihub#fig003

Рисунок   3  и  вырожденность  сайтов  связывания.

и что?

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp510940w
"Lac repressor can bind at a random DNA site via nonspecific interactions; then, it rapidly translocates through the double chain of DNA until it finds the specific binding site. Therefore, the site transform between these two modes is essential for the specific recognition between Lac repressor and DNA. "

сначала тф связывается неспецифично, просто садиться на днк и начинает по неё ползать в среднем 270 сек и это 90% времени поиска, пока не найдет спецпоследовательность которую идентифицирует менее чем за 5мсек.

Еще     раз  - в  биологи и  НЕТ  точных  механизмов.  Всегда  есть   сложная  система  прямых  и  обратных  связей,    обеспечивающих    функционирование      клетки  и  организма.

Это вам бабки на скамейке сказали?  Это обшие слова...

Биосистемы обладают механизмами позволяющими им точно находить нужный  оператор и др. последовательности днк. Иначе бы клетка не могла экспрессировать и репрессировать гены - а это очень точный и жизненно необходимый механизм, который участвует в отборе и постоянно соверщенствуется. Чем быстрее и точнее клетка включит ген, тем скорее она доберется до цитрата, а для "тормозов" его не останется.

А,    The methods and findings can be generalized to other nucleic acid binding proteins.

Способы и результаты можно обобщить на другие связывающие нуклеиновые кислоты белки.

[vit]

Еще     раз  - в  биологи и  НЕТ  точных  механизмов.

Всё зависит от степени точности

степень точности нужно оценивать по результату, если в 46 опытах вышло 46 цит+. значит точность 100%.

[Alexeyy]

Не совсем так: это встречаемость, при данном количестве опытов, равна 100%. Тогда как вероятность и встречаемость - это не одно и то же: при высокой вероятности и при относительно малом количестве опытов встречаемость, наверняка, будет давать 100%

[vit]

вероятность и встречаемость - это не одно и то же

в Большой выборке  это  одно и то же

В биологии мы имеем бело не только с теорией и философией, но и с наблюдениями, т.е. огромной базой данных, которая говорит о 100%( не учитывая фон случайностей) точности определения репрессором своего оператора.

[Alexeyy]

Я бы не сказал, что 46 опытов с цитрами - это, в этом контексте, большая выборка.

[vit]

поэтому поддерживаю Кунина:

"При этом вспоминается манифест Юрия Лазебника, в котором он показывает, что пока биологи используют тот описательный язык, на котором они сейчас разговаривают, невозможно не то что в клетке разобраться, но даже в устройстве радиомагнитолы."

[vit]

Чтобы понять, каким образом lacI ищет свой оператор, исследователи фотографировали клетки с разным временем выдержки. Результаты подтвердили гипотезу, согласно которой ТФ должен сначала связаться с ДНК неспецифически, т. е. в произвольном месте, а затем «ползать» вдоль ДНК, пока не наткнется на свой сайт (такое ползание называется одномерной диффузией). Анализируя снимки, ученые обнаружили, что молекулы lacI, не закрепленные на своих сайтах, могут находиться в одном из двух состояний, соответствующих одномерной и трехмерной диффузии. В первом случае они движутся примерно на порядок медленнее.

Выяснилось, что в процессе поиска своего сайта lacI проводит 87 % времени, будучи неспецифически связанным с ДНК и ползая вдоль нее (одномерная диффузия). Остальное время уходит на свободное перемещение по цитоплазме (трехмерная диффузия). Каждый сеанс ползания занимает не более 5 мс. За это время ТФ успевает «просмотреть» около 85 нуклеотидов. Размер генома кишечной палочки — около 5 млн нуклеотидов, поэтому в целом на поиск уходит несколько минут.https://bio.wikireading.ru/5155