Автор Тема: Горизонтальный перенос генов.  (Прочитано 25455 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #15 : Март 09, 2007, 20:16:08 »
Цитата: " Питер "

Алексей, причем тут миллиарды лет ? Мы имеем зиготу с одним геномом. Из этого одного генома должно получиться N видов диффренцированных клеток с "специализированным" геномом. Упрощенным. И вот тут нет миллионов лет - есть только несколько десятков клеточных делений. И в каждом таком делении надо убирать часть генома. Причем если из одной плюрипотентной клетки образуется две мультипотентных - то в каждой дочерней клетке должен быть по-своему упрощенный геном.

Не обязательно, чтобы происходило постепенное упрощение генома в процессе каждого деление. Оно могло бы происходить и скачкообразно. А может и плавно. Почему бы и нет?
Вон – эритроциты вообще утратили, в процессе эволюции, свой геном. Соответственно на «промежуточном» эволюционном этапе он когда-то был у них в «усеченном виде». Т.е. природа дает нам пример когда, грубо говоря, происходило именно то, что выше описано Вами.
Хотя, вообще говоря, это не значит, что  «… в каждом таком делении надо убирать часть генома.». Не исключено, что с эритроцитами происходило так, что лишь после определенного этапа (количеств) делений происходило изменение («усечение») генома. А потом (в процессе дальнейшего деления) это изменение уже не происходило. Почему бы не возникнуть такого роду упрощению генома не только у «прародительниц» эритроцитов, но и в каких-либо функционально других клетках? Например, печени, мышц и т.п.?

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #16 : Март 09, 2007, 20:56:13 »
Цитата: "sss"

Цитата: " Alexeyy "

а о том, чтобы новые органы уже сразу возникали с упрощенным геномом.

То есть - выкинули часть генов из клеток пищевода и получилось легкое?

Выкинуть – это означает, вообще-то удалить старый компонент из клетки, чтобы получить новую клетку. Если имеется в виду это, то нет. Почему бы новой клетке в процессе деления сразу не образоваться без части генома? Тогда и выкидывания не надо. Конечно, это будет необычное деление. Но ведь возникли же как-то эритроциты?  

Цитата: "sss"

Цитата: " Alexeyy "

ос – древних генных инженеров: они могут генетически модифицировать цветки некоторых растений

Алексей, а Вы ничего не путаете? Например - ос с бактериями р. Agrobacterium?

Нет. Ни чуть не путаю. Не так давно смотрел на ДВД фильм BBC, где подробно об этом рассказывалось. Я даже потом у себя в огороде на шиповнике поковырял такие коконы. Там действительно оказались личинки. А летом – поначалу цвели цвету, а потом превратились в каких-то уродцев. Я раньше такое часто наблюдал. Думал какая-то болезнь. Оказалось – это осы генетически модифицируют цветок и он развивается в пористую древообразную структуру, в которой личинка прекрасно защищена.
А на счет миллиардов лет – вы правы: непростительно ляпнул.

Оффлайн sss

  • Участник форума
  • Сообщений: 796
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #17 : Март 10, 2007, 10:39:35 »
Цитата: "Alexeyy"
Оказалось – это осы генетически модифицируют цветок и он развивается в пористую древообразную структуру, в которой личинка прекрасно защищена.

До сих пор я знал только один пример "природной" направленной генетической модификации у растений: модификация двудольных агробактериями с помощью Ri -и Ti-плазмид. Эти же плазмиды (если не изменяет склероз) использовались в качестве первого вектора при генной инженерии растений. Про генноинженерные способности ос  слышу впервые. Полагаю, что там просто стандартный вброс фитогормонов или их аналогов (это умеют, например, многие фитопатогенные микроорганизмы) без всякой генной инженерии. Впрочем, возможно, отстал от жизни. Подождем, что скажут молекулярщики.

Про утрату генома эритроцитами. Потерять ядро при делении не в пример легче, чем сделать механизм, обеспечивающий целенаправленное выбрасывание отдельных генов (особенно если они размещены в разных хромосомах).

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #18 : Март 10, 2007, 14:17:47 »
Если мне не изменяет память, в этом фильме именно так и говорилось – о генной инженерии осы.
Цитата: " sss"

Про утрату генома эритроцитами. Потерять ядро при делении не в пример легче, чем сделать механизм, обеспечивающий целенаправленное выбрасывание отдельных генов (особенно если они размещены в разных хромосомах).

Так эритроциты возникли не сразу, а постепенно эволюционировали из клеток, содержащих гены. Утрата произошла не в один «шаг». Т.е. были промежуточные этапы, когда происходила частичная утрата. И это им было вовсе «сложным».

Кроме того, эволюция клеток многоклеточных к состоянию с «сильно» отличающиеся геномами не единственный способ, возникновение многоклеточных с таким свойством. В принципе, возможен и симбиотический вариант. Нечто вроде того, когда многоклеточное эволюционно возникает как симбиоз. Впрочем, многоклеточные так и возникли. Однако их эволюция почему-то шла в направлении исчезновения генетических различий. Почему, собственно, зародыш развивается из единственной клетки? Почему не возник такой вариант, когда она развивается из какого-то набора генетически отличных клеток, которые в дальнейшем превращаются в соответствующие органы. Когда промежуточные многоклеточные только возникали, наверняка реализовывались и такие варианты, когда многоклеточные представляли из себя скорее совокупность разных клеток, чем единое целое. Но этот вариант почему-то эволюционно не закрепился. Этот вариант несет в себе некоторый недостаток с точки зрения вегетативного размножения. Однако даже уже гидра размножается не вегетативно. И если действительно так сложно «организовать» утрату «лишнего» генома, то не понятно, что мешало возникнуть новым симбиозам на уровне организации гидры, которые бы привели бы к возникновению и повсеместному распространению многоклеточных организмов, состоящих из генетически «сильно» отличающихся клеток. Такие организмы (симбиотические), как известно возникли, но они не получили повсеместного распространения.  
   В принципе, мог бы, например, возникнуть симбиоз многоклеточного организма типа гидры с какими-то бактериями, другими одноклеточными, а, может, и многоклеточными. Постепенно это могло бы привести к тому, что зачатие их начало бы происходить не из одной клетки, а из нескольких (А, может, многих,)  генетически отличающихся. Потом каждый тип клеток развивался бы делясь «обычным» образом и превращался в соответствующие органы многоклеточного организма. Но такой вариант эволюции почему-то не прошел. Хотя, казалось бы, он мог бы привести к исчезновению переизбытка генетической информации в клетках разной специализации. Если даже это преимущество не важно, а «безразлично», то не понятно, почему в природе не возникли такие варианты 50/50 или что-то вроде того. А предположение о горизонтальном переносе генов как раз объясняет такую ситуацию. Объяснение состоит в том, что организм растет и развивается в специфических для него условиях. И с системно-эволюционной точки зрения выгодно, на генетическом уровне, передать эту информацию другим организмам (Относительная изоляция системы всегда приводить к отставанию в развитии и наоборот; отсюда и происходит эта выгодность, несмотря на то, что данному организму она даже может нести не выгодность). Сделать это гораздо проще, передачей одного «преизбыточного» генома, чем множества «обрезанных». Поэтому отбор и привел к тому, что всякие генетически различия в клетках внутри одного организма, в основном, уменьшались в процессе возникновения многоклеточных и не возникали вновь, когда многоклеточные уже вышли из вегетативного способа размножения.  
   Вообще весьма странно было бы, если бы природа не «воспользовалась» возможностями горизонтального дрейфа генов. Поскольку это ускоряем эволюция биологических систем в целом. А системы между собой конкурируют. Что не могло не привести к возникновению горизонтально дрейфа ген у высших многоклеточных. Не случайно, математическое моделирование показывает, что метагенез и половое размножение не способны обеспечить те темпы эволюции высших многоклеточных, которые имели место.

Оффлайн sss

  • Участник форума
  • Сообщений: 796
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #19 : Март 10, 2007, 15:24:43 »
Цитата: "Alexeyy"
Если мне не изменяет память, в этом фильме именно так и говорилось – о генной инженерии осы.

Думаю, это издержки перевода.
Цитата: "Alexeyy"

Так эритроциты возникли не сразу, а постепенно эволюционировали из клеток, содержащих гены. Утрата произошла не в один «шаг». Т.е. были промежуточные этапы, когда происходила частичная утрата. И это им было вовсе «сложным».

А что, есть примеры видов с "частично утратившими геном" эритроцитами? :)
Цитата: "Alexeyy"

 В принципе, возможен и симбиотический вариант. Нечто вроде того, когда многоклеточное эволюционно возникает как симбиоз.

Конечно, возможен. См. лишайники.
Цитата: "Alexeyy"

Впрочем, многоклеточные так и возникли.

А вот это - большой вопрос. Скорее нет, чем да.
Цитата: "Alexeyy"

В принципе, мог бы, например, возникнуть симбиоз многоклеточного организма типа гидры с какими-то бактериями, другими одноклеточными, а, может, и многоклеточными.

Таких симбиозов много. Рыбы + светящиеся бактерии, кишечнополостные и моллюски + одноклеточные фотосинтетики, глубоководные беспозвоночные + хемоавтотрофные бактерии. И что?
Цитата: "Alexeyy"

 Постепенно это могло бы привести к тому, что зачатие их начало бы происходить не из одной клетки, а из нескольких (А, может, многих,)  генетически отличающихся.

Так, например, размножаются лишайники. См. соредии, изидии. И что?
Цитата: "Alexeyy"

А предположение о горизонтальном переносе генов как раз объясняет такую ситуацию.

Питер уже писал, что нет сколько-нибудь надежных данных о горизонтальном переносе у многоклеточных. Тем более о том, что такой перенос играет заметную роль в эволюции многоклеточных. Я не молекулярщик, но с точки зрения эволюции это представляется логичным. Судя по всему, практически вся биохимия клетки сформировалась еще на стадии прокариот. Тогда (на стадии формирования) был смысл в горизонтальном переносе (например - объединить в одной клетке Фотосистему I и Фотосистему II и т.д. ). А с точки зрения уже вполне продвинутых многоклеточных эукариотов перенос чужих генов, скорее, опасен. К тому же эволюционная выгода сомнительна. Нафига  крысе гены, скажем, вороны? А все прочее она и так имеет от общего предка, начиная с древней амёбы. А если вдруг понадобился, скажем, фотосинтез - гораздо проще вступить в симбиоз с уже готовыми специалистами. А не собирать где-то соответствующие гены поштучно, а потом ещё долго добиваться их согласованной работы с собственным геномом.
Цитата: "Alexeyy"
 Не случайно, математическое моделирование показывает, что метагенез и половое размножение не способны обеспечить те темпы эволюции высших многоклеточных, которые имели место.

Я бы не стал сильно доверять математическому моделированию таких сложных и далеко не до конца изученных процессов, как эволюция. Говорю это как человек, который сам иногда пишет математические модели для биологических целей. :)

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #20 : Март 11, 2007, 06:44:53 »
Цитата: "sss"

Цитата: "Alexeyy"

Постепенно это могло бы привести к тому, что зачатие их начало бы происходить не из одной клетки, а из нескольких (А, может, многих,) генетически отличающихся.

Так, например, размножаются лишайники. См. соредии, изидии. И что?

Уважаемый sss!
Убедительная просьба! Прежде чем отвечать на те или иные реплики – читайте, пожалуйста, пост до конца. Это избавит от необходимости делать запутывающие повторения.

Теперь, в качестве «повторений» скажу, что непонятно почему симбиотические организмы не получили широкого распространения несмотря на то, что они позволили бы реализовать упрощение геномов в соответствие с теми или иными специализациями клеток. Например, непонятно почему этого нет у высших млекопитающих в явной форме. Например, почему у человека не получилось, образно говоря, так, что он бы представлял собой симбиоз разных «организмов» - органов (Скажем, печени, легких и т.п.). Но пусть даже не человек… на сколько мне известно ни одного высшего многоклеточного такого нет.

Цитата: "sss"

Питер уже писал, что нет сколько-нибудь надежных данных о горизонтальном переносе у многоклеточных.
 
Я это хорошо помню. Если Вы внимательно почитаете, то  увидите, что, примерно, то же самое выше писал и я.

Те случаи, когда был обнаружен горизонтальный перенос генов, основаны на  сравнительном анализе генома, если не ошибаюсь. Не так ли?
Однако, горизонтальный дрейф генов, не обязательно означает, что ген в готовом виде «перкачевывает»  от одного существа к другому, как это было обнаружено у одноклеточных. Механизм горизонтального генетического влияния может быть гораздо более тонким и опосредованным и состоять в том, что направление «обычных» генетических мутаций отчасти управляется чужими генами. При таком варианте горизонтального дрейфа его невозможно обнаружить путем сравнительного анализа геномов «доноров» и «реципиентов» на предмет совпадающих генов. Поскольку такое горизонтальное влияние не будет состоять в «пересадке» генов, а будет состоять в изменении собственных генов под действием генов «донора». Так что отсутствие фактов непосредственной «пересадки» генов между высшими млекопитающими вовсе не означает, что горизонтальное взаимовлияние на генетическом уровне не имеет место.

Цитата: "sss"

А с точки зрения уже вполне продвинутых многоклеточных эукариотов перенос чужих генов, скорее, опасен.
   
Еще более опасными могут быть случайные мутации. Поскольку они вообще с «потолка» возникают. Тогда как при горизонтальном дрейфе используется уже кем-то что-то использованное.

Цитата: "sss"

К тому же эволюционная выгода сомнительна. Нафига крысе гены, скажем, вороны?

Крысе, действительно, незачем гены вороны. Однако, гены каких-нибудь не летающих тварей, может, и понадобятся в гораздо большей степени, чем гены, которые совершенно случайным образом возникают вследствие случайных мутаций.
Впрочем не факт, что гены водроны для крысы не нужны. Бывают всякие неожиданные преимущества. Например, птицы обрели преимущества в воде приобретя соответстсвубщий опыт в воздухе.

Цитата: "sss"

Нафига крысе гены, скажем, вороны? А все прочее она и так имеет от общего предка, начиная с древней амёбы. А если вдруг понадобился, скажем, фотосинтез - гораздо проще вступить в симбиоз с уже готовыми специалистами. А не собирать где-то соответствующие гены поштучно, а потом ещё долго добиваться их согласованной работы с собственным геномом.

Так именно такое, поштучное и более сложное собирание происходит в процессе случайного метагенеза. Проще, в процессе такого мутагенеза, пользоваться уже чем-то более-менее готовым. Хоть оно будет и весьма не приспособленным к конкретной ситуации. Но зато оно уже апробировано хоть и в весьма удаленных ситуациях. Но в таком случае вероятность, что что-то подойдет выше, чем «пользоваться» только мутагенезом с «потолка».

Оффлайн sss

  • Участник форума
  • Сообщений: 796
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #21 : Март 11, 2007, 08:31:58 »
Уважаемый Alexeyy! По-моему, обсуждение зашло в тупик. Советую обратиться напрямую (через личные сообщения) к молекулярщикам.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #22 : Июль 20, 2007, 04:47:29 »
Друзья!

У меня тут возникла одна «крамольная» мысль в связи с тем, что узнал про то, что волосы волков хранят информацию о том, кем они питались в прошлом.
Не в курсе ли кто как именно эта информация скапливается в них? Не в виде ДНК ли? Что наводит на «разные мысли» по поводу механизма горизонтального дрейфа ген.

DNAoidea

  • Гость
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #23 : Июль 20, 2007, 18:15:20 »
Наверняка всё намного проще - дело просто в составе тех белков, из которых состоит волос.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #24 : Июль 22, 2007, 04:43:39 »
А разве белки не разлагаются на аминокислоты в процессе переваривания пищи?
Что-то остается? Интересно, зачем это нужно оставлять чужие белки?

DNAoidea

  • Гость
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #25 : Июль 22, 2007, 13:03:01 »
Ну волосы они вообще стойкие штучки - так что наверняка что-то там остаётся.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 1170
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #26 : Июль 23, 2007, 04:23:55 »
По-моему мы не так друг друга поняли: в волосах волков после поедания ими пищи остается какая-то информация о том, какую они пищу они ели в процессе жизни. Я высказал сомнение о том, что эта информация в волосах может храниться в виде белков поедаемых волками существ. Т.к. белки в процессе переваривания ими волками, разлагаются на аминокислоты и поэтому они не могут попасть в волосы волков.

Nestor notabilis

  • Гость
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #27 : Июль 23, 2007, 05:01:26 »
Насколько я помню, подобная информация хранится вообще во всех тканях тела, в костях и зубах - более всего. Только там, кажется, не кто конкретно служил пищей данному существу, а скорее какой класс пищевых объектов они предпочитали - какие-то изотопные разницы наблюдаются в зависимости от того, питался ли хищник  мелкой или крупной добычей или травоядное - листьями или травой или всеядное - больше животными или растениями, что-то в этом роде.

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 1311
    • Просмотр профиля
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #28 : Июль 23, 2007, 10:07:24 »
Цитата: "DNAoidea"
Ну волосы они вообще стойкие штучки - так что наверняка что-то там остаётся.


Типа  мышьяка.  А  так  ДНК  в  волосах  практически  нет.  Что-то  есть в  луковице  -  а в среанном  волосе  нет,   даже  митохондриалку  толком  не  выделишь
А  оно  вам  надо  ?

DNAoidea

  • Гость
Горизонтальный перенос генов.
« Ответ #29 : Июль 23, 2007, 17:13:32 »
Цитата: "Alexeyy"
По-моему мы не так друг друга поняли: в волосах волков после поедания ими пищи остается какая-то информация о том, какую они пищу они ели в процессе жизни. Я высказал сомнение о том, что эта информация в волосах может храниться в виде белков поедаемых волками существ. Т.к. белки в процессе переваривания ими волками, разлагаются на аминокислоты и поэтому они не могут попасть в волосы волков.

Понятно не может. Она хранится в другом виде - какой-то тип пищи вызывает такой-то состав состав волос, а какой-то - иной. На уровне регуляции. Но, вне всякого сомнения, что белок, съеденного кролика никаким чёртом не встроится в волосы, съевшего его волка, если бы было так, то сложно себе вообразить на кого было бы мы похожи :D