Автор Тема: "Универсальный геном" Metazoa и эволюция по Шерман  (Прочитано 121615 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн plantago

  • Участник форума
  • Сообщений: 671
    • Просмотр профиля
Я попросил весьма авторитетного специалиста написать отзыв на статью Шермана. Вот он (я только добавил ссылки):

=======================
=======================

Про механизмы резкого увеличения размеров генома и числа генов см. Lynch & Conery ( http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/302/5649/1401 -- вот это-то действительно революционно новый взгляд на эволюцию). Про эволюцию глаза лучше всего Detlef Arendt (например, http://www.ijdb.ehu.es/abstract.03078/a563.htm ). Про то, какие гены (и доменные архитектуры) у кого есть/нет, и какие деревья на основе таких признаков строятся - тема интересная, одного источника нет, но и Кунин, и Peer Bork много кое-чего на эту тему написали; деревья выходят, и в целом логичные, совместимые с морфологией.

Так что:
-- Быстрая генерация новых генов из старых в период низкой эффективной численности популяции - да (Lynch & Conery)
-- Селекция на то, чтобы из них делались функциональные pathways - да (Дарвин и все-все-все)
-- Постоянный фактор: увеличение некоторых семейств в размерах, съеживание до полной утраты других семейств - да (есть кое-какой количественный анализ, но надо еще, и геномов надо тоже еще больше)
-- Смена функции и субфункционализация, особенно когда паралоги - да
-- Относительно редкое появление действительно принципиально новых генов, вроде "alpha-helical revolution" у эукариот - да
-- Эволюция регуляторных систем, в сущности похожая на инактивацию-реактивацию псевдогенов - да

"Революционный" взглляд, что все программы развития заложены один раз у общего предка, а дальше только их включение-выключение - НЕТ! Бесполезное утрирование реальной ситуации, и, кстати, кажется, давно придумано - я помню какой-то опус Axel Meier лет 15 назад.

Аркадий Мушегян
http://www.stowers-institute.org/labs/MushegianLab.asp
С уважением,
plantago

Оффлайн Марков Александр

  • Moderator
  • Участник форума
  • *****
  • Сообщений: 430
    • Просмотр профиля
    • http://macroevolution.narod.ru
plantago, большое спасибо вам и Аркадию за отзыв. Жаль, не приведена аргументация заключительного "нет". Остается несколько не совсем ясных вопросов. Может, кто-то выскажет свое мнение?

1) Откуда все-таки у кубомедуз взялись такие сложные глаза с сетчаткой, хрусталиком (?) и вообще - прямо как у позвоночных ну или головоногих. Параллелизм? ( http://elementy.ru/news/430356 )

2) Почему, когда человеческий регуляторный ген, запускающий программу развития глаза, экспрессировали где-то там у дрозофилы в ноге, это привело к формированию глаза (дрозофилячьего) у мухи на ноге? С чего бы развитие независимо возникших структур запускалось одним и тем же регуляторным белком?

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1455
    • Просмотр профиля
Цитата: "Марков Александр"
plantago, большое спасибо вам и Аркадию за отзыв. Жаль, не приведена аргументация заключительного "нет". Остается несколько не совсем ясных вопросов. Может, кто-то выскажет свое мнение?

1) Откуда все-таки у кубомедуз взялись такие сложные глаза с сетчаткой, хрусталиком (?) и вообще - прямо как у позвоночных ну или головоногих. Параллелизм? ( http://elementy.ru/news/430356 )

2) Почему, когда человеческий регуляторный ген, запускающий программу развития глаза, экспрессировали где-то там у дрозофилы в ноге, это привело к формированию глаза (дрозофилячьего) у мухи на ноге? С чего бы развитие независимо возникших структур запускалось одним и тем же регуляторным белком?


По поводу эволюции глаза в своё время была статья в журнале Знание-Сила:
http://www.znanie-sila.ru/online/issue_2065.html

Правда, для меня лично её прочтение далеко не сеяло всех вопросов...

DNAoidea

  • Гость
Единство генов запускающих развитие глаз у человека и дрозофил, думаю объяснимо тем, что этот возник и, возможно, выполняет, иные функции, а глаза "поставить" имено на него оказалось просто легче, чем на другие гены - то есть меньше изменений для этого требуется. врядли, конечно, у нас и дрозофил был общий зрячий предок. Хотя, если у кубомедуз глаза есть, то почему бы нет?
Кстати, почему бы глазам кубомедуз не оставаться как рудимент - у предков фокусировались, а у них нет...

Оффлайн Москвич

  • Участник форума
  • Сообщений: 174
    • Просмотр профиля
    • http://nature-wonder.livejournal.com/
Спасибо Ю.Лабасу за наводку и А. Маркову за то, что решился завести данную тему. Статью пока не читал, бегло просмотрел кр. изложение на русском.
Особо убедительным не кажется, но два момента могу отметить сразу:
-- универсальные эволюционно-стабильные (в теч. сотен млн. лет) паттерны взаимодействия генов в онтогенезе - да
-- объяснение получаемых данных массивной потерей генов вместо их изобретения в ходе эволюции - да

Warning: это не мое мнение. Это тенденции, набирающие популярность последнее время. В кач-ве примеров:
http://nature-wonder.livejournal.com/25688.html
http://nature-wonder.livejournal.com/5591.html
http://nature-wonder.livejournal.com/5059.html

Цитировать
Жаль, не приведена аргументация заключительного "нет".
Также не заметно аргументации "да". Человек изложил, как он видит основные положения модели. Однако, эти положения давно известны. Проблема лишь в их теоретичности. Хочешь - принимай, хочешь - конструируй другую модель...

Оффлайн Москвич

  • Участник форума
  • Сообщений: 174
    • Просмотр профиля
    • http://nature-wonder.livejournal.com/

Оффлайн Марков Александр

  • Moderator
  • Участник форума
  • *****
  • Сообщений: 430
    • Просмотр профиля
    • http://macroevolution.narod.ru
Москвич: спасибо за интересные ссылки!
Слышал я про этих ребят, которые прочли геном губки, что они там наоткрывали кучу всего необыкновенного, но держат в тайне, публикуют по чайной ложке. Правда?

DNAoidea

  • Гость
Да, интересные ссылки, спасибо!

Оффлайн boldachev

  • Участник форума
  • Сообщений: 126
    • Просмотр профиля
    • http://www.boldachev.com
Уважаемые господа. Попробую изложить вариант видения проблемы «универсального генома» не с сугубо биологической, а системно логической стороны. Возможно, эти рассуждения натолкнут кого-то и на чисто специальные выводы.
Ключевым моментом в этом в рассуждениях является различение двух этапов в истории биосферы: (1) этап формирования эукариотического генома как механизма управления жизнедеятельностью одноклеточного организма и (2) этапа формирования разнообразия морфологии многоклеточных.
Следует особо отметить, что геном по своей природе (как матрица для синтеза белков) принципиально не может содержать информацию о межклеточных отношениях в прямом линейном виде (как однозначное соотношение молекулярной структуры и фенотипического признака).
Для пущей наглядности поясню на любимой моей аналогии с развитием человеческого языка. Это развитие также можно разбить на два этапа: (1) формирование словарного запаса, которое можно представить как процесс приведения в однозначное соотношение элемента языка (слова) внешним феноменам. (2) формирование сложных надязыковых понятийных структур из элементов языка: научных, религиозных систем, произведений литературы и т.д.
В языке мы часто не можем указать однозначное соответствие элементов языка понятию (как и в биологии: системного признака - генной структуре). Часты случаи выражения одного понятия (признака) разными словами (генами) или, наоборот, соответствие одного слова (гена) разным понятиям (признакам). [Делайте, конечно, скидку на сильное упрощение и лингвистического и биологического содержания в этих примерах.]
Аналогии можно перечислять долго: размер языковой системы необходимой для выражения неких понятий (та или иная теория), не зависит от самих понятий, как и размер генома, от фенотипической сложности организма; одни и те же языковые (логические) конструкции встречаются в различных, порой очень далеких понятийных системах, как и сходные генетические паттерны обеспечивают онтогенез не родственных видов; не наблюдается существенного исторического роста языка сопоставимого с увеличением количества понятийных систем, как и роста генома и т.д.
То есть по аналогии с гипотезой «универсального генома» можно говорить об гипотезе «универсального языка»:  язык сформировался как система к определенному историческому моменту и дальнейшее его развитие уже есть отражение эволюции понятийных систем – по сути конструкций из языковых элементов, но принципиально не сводимых к ним. И еще – понятия (понятийные конструкции) не только не сводимы к языковым, но и могут быть представлены как порожденные ими, их вариациями (хотя таковыми являются). В качестве достоверной следует признать мысль: понятия не порождаются вариациями слов, а закрепляются в языке. Именно поэтому разные понятия находит в языке схожие конструкции для своего закрепления.
Перефразируя это вывод на биологическом языке можно заключить. Геном, как механизм управления метаболизмом многоклеточного организма сформировался к определенному моменту биологической истории как замкнутая самодостаточная система. Дальнейшее развитие структур многоклеточных организмов не может быть представлено как продолжение эволюции по принципу «новое изменение генома» - «новая структура». Относительно многоклеточного организма геном может быть представлен не как механизм порождения высших относительно себя структур, а как система закрепления новаций. Из такого понимания закономерно следует понимание всего букета феноменов, не вписывающихся в рамки СТЭ, представляющей геном как единственный источник биологических новаций. Таковым он был лишь на первом, «одноклеточном» этапе биологической истории. Далее он стал выполнять роль «языка» - универсального средства для фиксации структурных изменений многоклеточных организмов.
Думаю, что на вопрос «а откуда берутся эти изменения?» легче найти рациональный ответ, другой, чем ныне существующий: «появляются в результате случайных изменений в системе «памяти»».
В социуме мы тоже не можем рационально описать откуда берутся новые понятийные системы. Но при этом не прибегаем к гипотезе случайного их формирования в результате перестановок слов.
В прилагаемом файле статья с  новым вариантом изложения гипотезы происхождения системных изменений в биологических организмах (старый был в книге) да плюс еще несколько интересных логических построений (в частности решение проблемы прогрессивности).
Если будут вопросы – лучше почтой (boldachev(a)list.ru), форум, к сожалению, не очень удачное место для серьезного общения.
Всего наилучшего
С уважением, Александр Болдачев

DNAoidea

  • Гость
boldachev - не знаю насколько справдлива как сама аналогия, так и предположения, сделанные в ней. Ну, допустим, эволюция языка имеет опредлённное сходство с биологической. Но почему два этапа? почему эони раздедены во времени? ИМХО - идут рука об руку...
Дальше - больше, смотрите:
Цитата: "boldachev"
Относительно многоклеточного организма геном может быть представлен не как механизм порождения высших относительно себя структур, а как система закрепления новаций.

То етсь шеном служит только для возникновения в нём мутаций? :shock: Я понял, что "высших относительно себя структур" это фенотип. А тогда, простите, зачем он вообще? :shock: Организм не станет просто так с бухты барахтывгонять в себя новации. Это не его цель, точно.
Цитата: "boldachev"
Из такого понимания закономерно следует понимание всего букета феноменов, не вписывающихся в рамки СТЭ, представляющей геном как единственный источник биологических новаций.

Что за букет? Это во-первых. А во-вторых, геном - не единственный источник и теперь это уже ясно,е сть ещё эпигенетика, но для СТЭ это не имеет никакого значения. Для неё, строго говоря не важно где именно записана наследственная информация, важна что она наследственна, что изменения в ней случайны...

Оффлайн Москвич

  • Участник форума
  • Сообщений: 174
    • Просмотр профиля
    • http://nature-wonder.livejournal.com/
Science 6 July 2007:
Vol. 317. no. 5834, p. 27
DOI: 10.1126/science.317.5834.27

The newly decoded DNA of a sea anemone looks surprisingly similar to our own, a team of researchers reports in this week's Science. This implies that even very ancient genomes were quite complex and contained most of the genes necessary to build today's most sophisticated multicellular creatures.

http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/317/5834/27

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
    • Просмотр профиля
Плантаго, Вы бы могли дать ссылку на статью(и) об "alpha-helical revolution"  у эукариот? Ибо Гугль не находит.

Оффлайн Machairodus

  • Участник форума
  • Сообщений: 487
    • Просмотр профиля
    • http://photos.zeevbelkin.com
Почему бы не предположить что биосфера
возникала и разрушалась на земле многократно,
и нынешние животные произошли от некого выжившего но деградироваашего существа из  прежней биосферы,
сохранившего сложный геном?

DNAoidea

  • Гость
Цитата: "Machairodus"
Почему бы не предположить что биосфера
возникала и разрушалась на земле многократно,
и нынешние животные произошли от некого выжившего но деградироваашего существа из  прежней биосферы,
сохранившего сложный геном?

предположить можно всё что угодно, на какие есть на то основания, и как возник первый обладатель генома?

Оффлайн plantago

  • Участник форума
  • Сообщений: 671
    • Просмотр профиля
Цитата: "Alexy"
Плантаго, Вы бы могли дать ссылку на статью(и) об "alpha-helical revolution"  у эукариот? Ибо Гугль не находит.

Статей так сразу тоже не нахожу. Вот ссылка на книгу автора термина:
http://www.amazon.com/Foundations-Comparative-Genomics-Arcady-Mushegian/dp/0120887940/ref=pd_bbs_sr_1/002-4791417-9712065?ie=UTF8&s=books&qid=1177103916&sr=8-1
С уважением,
plantago