Кодирование 3D структуры в ДНК

Kondrakr · ноября 30, 2020, 02:41:48

А можно задать глупый вопрос? Известно ли достоверно, как в геноме многоклеточных эукариот кодируется трёхмерная структура целого организма и порядок эмбриогенеза? Хотя бы - где?

Alexeyy · ноября 30, 2020, 04:49:33

Там не напрямую кодирование идёт (где-то у А. Маркова статья об этом была): одни выросшие клетки подают сигнал для роста других и т.д. Т.е. вопрос в том где в геноме кодируется этот сигнал. Наверно, это ещё толком неясно. Поскольку, вроде, только относительно недавно стали детали исследовать этот механизм сигнального роста (упомянутая статья Маркова).

Kondrakr · ноября 30, 2020, 05:03:21

Ну, вообще говоря, должен быть закодирован и этот сигнал и полная схема того, где расположенная клетка и в какой момент должна этот сигнал подавать. То есть всё равно, без "прошитого" полного "чертежа", фенотипически стандартный для данного вида трехмерный организм не сформируется. Это не говоря о необходимости кодировать ещё и инстинктивные формы поведения, проявляющиеся без обучения. Просто, я пытаюсь найти хоть какой-то связный материал о современном видении этой проблемы .....и какая-то невнятица всё вылезает.

Alexeyy · ноября 30, 2020, 06:08:07

Цитата: Kondrakr от ноября 30, 2020, 05:03:21Ну, вообще говоря, должен быть закодирован и этот сигнал и полная схема того, где расположенная клетка и в какой момент должна этот сигнал подавать.

Всё это определяется предыдущим этапом онтогенеза, а так же зависит от внешних условий (эволюция в миниатюре). По-моему, нет в ДНК какого-то кодирующего центра, который непосредственно задавал всю структуру организма: задан начальный этап с начальными сигналами, а далее каждый последующий этап определяется предыдущим.
И момент не закодирован непосредственно: как только вырос предыдущий уровень - растёт следующий. Если будут какие-то поклонения под действием внешних условий, то дело может пойти по иному... Теперь, в этом смысле, стало ясно, что нет жёсткой детерминированности последовательности онтогенеза.
А где закодированы сигналы – уже сказал: по-моему, это толком ещё не ясно. Я так думаю. Что в ДНК нет какого-то одного кодирующего это центра: разбросано по разным местам соответственно тому, как шла филогенетическая эволюция.
Попробуйте найти упомянутую статью Маркова (в «Элементах» он писал): там есть какие-то ссылки. Может, здесь кто подскажет ... я что-то совсем забыл её название ...

Kondrakr · ноября 30, 2020, 06:25:22

Цитата: Alexeyy от ноября 30, 2020, 06:08:07нет в ДНК какого-то кодирующего центра, который непосредственно задавал всю структуру организма: задан начальный этап с начальными сигналами, а далее каждый последующий этап определяется предыдущим.
И момент не закодирован непосредственно: как только вырос предыдущий уровень - растёт следующий. Если будут какие-то поклонения под действием внешних условий, то дело может пойти по иному...

Но, в моём понимании, это предполагает независимое создание всего объёма информации, необходимой для функционирования организма, в каждом новом акте онтогенеза. Собственно, почему в таком сценарии происходит усложнение по некой стандартной схеме фенотипа?

АrefievPV · ноября 30, 2020, 06:34:06

Цитата: Alexeyy от ноября 30, 2020, 06:08:07
Попробуйте найти упомянутую статью Маркова (в «Элементах» он писал): там есть какие-то ссылки. Может, здесь кто подскажет... я что-то совсем забыл её название ...

https://elementy.ru/email/4995754/Kak_kletki_ponimayut_chto_odni_dolzhny_stat_volosami_drugie_kostyami_treti_mozgami_i_t_p_I_iz_kakogo_tsentra_podaetsya_komanda

Alexeyy · ноября 30, 2020, 06:38:46

Цитата: Kondrakr от ноября 30, 2020, 06:25:22
Цитата: Alexeyy от ноября 30, 2020, 06:08:07нет в ДНК какого-то кодирующего центра, который непосредственно задавал всю структуру организма: задан начальный этап с начальными сигналами, а далее каждый последующий этап определяется предыдущим.
И момент не закодирован непосредственно: как только вырос предыдущий уровень - растёт следующий. Если будут какие-то поклонения под действием внешних условий, то дело может пойти по иному...
Но, в моём понимании, это предполагает независимое создание всего объёма информации, необходимой для функционирования организма, в каждом новом акте онтогенеза.

Зачем, когда можно проще - просто надстройка над уже созданным.

Цитата: Kondrakr от ноября 30, 2020, 06:25:22Собственно, почему в таком сценарии происходит усложнение по некой стандартной схеме фенотипа?

Смотрите статью Маркова, которую выше привели.

АrefievPV · ноября 30, 2020, 06:45:29

И ещё чуток информации подкину:
https://elementy.ru/bookclub/book/329/Rozhdenie_slozhnosti

Там хорошая подборка литературы по эволюции...

Kondrakr · ноября 30, 2020, 07:06:07

Программа поведения клетки может содержать, например, такие команды:

«Если ты снаружи,
и если концентрация вещества А в тебе такая-то (находится в таких-то пределах),
и если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю,
и если с момента начала развития прошло уже 10 делений,
то начни выделять вещество Б».

Это довольно очевидно. Но инструкция по рисованию чертежа будет ненамного компактнее, чем сам чертёж. Это - нечто вроде программного архивирования. Объём текста сокращается за счёт устранения по определённым правилам повторов , но объём-то информации меньше стать не может. Там в комментариях многие указывали на очевидные лакуны в описании процессов и неоправданное упрощение. И конечно пример со снежинками это double facepalm.

Kondrakr · ноября 30, 2020, 07:06:50

Цитата: АrefievPV от ноября 30, 2020, 06:45:29И ещё чуток информации подкину:

Спасибо!

Kondrakr · ноября 30, 2020, 07:12:18

Вот, тут как-то более понятно написано:
https://en.wikipedia.org/wiki/Homeobox
Знать бы ещё, какой объём генома занимают все эти гены, регулирующие 3D структуру?

Alexeyy · ноября 30, 2020, 07:14:07

Цитата: Kondrakr от ноября 30, 2020, 07:06:07Это довольно очевидно. Но инструкция по рисованию чертежа будет ненамного компактнее, чем сам чертёж.

Зато гибче: она зависит от внешних условий, что очень важно.

Alexeyy · ноября 30, 2020, 08:23:16

Цитата: Kondrakr от ноября 30, 2020, 07:12:18Знать бы ещё, какой объём генома занимают все эти гены, регулирующие 3D структуру?

На это уж точно сейчас никто не ответит (неизвестно).
Здесь будет, наверняка, сопряжённая кодировка: те части ДНК (далеко не обаятельно только гены), которые за это ответственны - будут ответственны и за множество других функций.
По-моему, это как с памятью мозга ... где у мозга память находится? Да везде понемножку. Эксперименты показали, что удаление до половины части мозга воспоминания оставляю. Не исключаю, что что-то вроде этого будет и с кодированием структуры организма о котором вы спрашиваете... Поскольку весь геном ответственен за функционирование, а, следовательно, и развитие (филогенез) чего-то.

Лаплас · декабря 02, 2020, 01:25:50

Цитата: Kondrakr от ноября 30, 2020, 02:41:48А можно задать глупый вопрос? Известно ли достоверно, как в геноме многоклеточных эукариот кодируется трёхмерная структура целого организма и порядок эмбриогенеза? Хотя бы - где?

Вопрос не глупый, ответ - нигде и никак. В геноме нет плана организма, его нигде нет.

Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами и т. п.? И из какого центра подается команда? - Элементы.

Тоже на эту тему - Самоорганизация в организме и мозге

Питер · декабря 02, 2020, 16:48:12

Согласен с Лапласом на 100% - нет в геноме плана. Есть программа поведения конкретной клетки, заданная ее историей и факторами внешней по отношению к клетке среды.