эластичность мутаций

[Nur]

Уважаемый Vladimirkox, добрый вечер!

Это вы про RNA-editing?
Про мутагенез в пролимфоцитах пока ничего не скажу, нужно почитать специально... Самое близкое - эволюционное сравнение лимфобластоидных клеток разных видов приматов и то вкратце, в связи с хромосомными территориями. Это, вероятно, каким-то образом сказывается на гемопоэзе?

[Nur]

Полиморфизм участков ДНК (если Вы именно о нем) связан с высокополиморфными нуклеотидными последовательностями, содержащими короткие тандемно повторяющиеся блоки. Гипервариабельные рестрикционные участки имеют практическое значение и используются в ДНК-фингерпринтировании.
Кстати, дуальность присуща и ядерной архитектуре. Гетерохроматин здесь локализуется на ядерных ламинах и наблюдениями над поведением генов в периферическом субкомпартменте было подтверждено, что ядерная периферия – это репрессирующая окружающая среда для транскрипции, и, наоборот, внутренняя часть ядра - компартмент для транскрипционной активности.

[Nur]

Лично для меня такие данные очень важны, поскольку позволяют предположить, что компартментализованность зон транскрипционной активности хромосом эукариот менялась в процессе эволюции вместе с увеличением значения центральной части ядра. В качестве гипотезы можно выдвинуть идею об аналогии этого процесса увеличению физической плотности ядра звезд и развить ее вплоть до создания аналогии главной последовательности.     

[василий андреевич]

По моему скромному мнению, если есть сверхконсервативные участки ДНК, то должны быть и гепервариабельные.

С точки зрения количества и эффективности агентов, обеспечивающих стабильность ДНК, мутировавшему гену будет невероятно сложно проскочить сквозь сито ферментов, осуществляющих контроль над состоянием полинуклеодидной цепи, ее восстановление, редакцию...

Любезный Нур, это, конечно, очень мило с Вашей стороны, что заставили меня на час разбираться с метилированием, но я почему-то очень быстро "свалился" на картинки с удильщиками из наводки топикстартера.
  Уж простите, но пока смотрел на экзотических рыбешек, подумал, что кабы мы по-братски любили не молочко коров, а, скажем, холодец из говяжьих хвостов, то наверняка бы вывели мычастую змеюгу.
  Да, я согласен, что геном (и регулирующая "свита") - это прежде всего защита от изменчивости. Но по факту ИО имеем эдакий Ламаркизм наоборот. Мы вовсе не тренируем орган, гипертрофию которого стараемся вызвать, мы просто создаем условия выживания для той линии особей, которые снабжают этот орган "излишествами", отбираемыми у иных органов.
  И если спинной плавник окунеобразных, спустившихся на глубины вредит выживанию, то этот плавник (из экономии) должен редуцировать. Однако он не редуцировал полностью, возможно потому, что редукция шла постепенно и передний шип плавника никак не мешал выживаемости. А раз не мешал, то и рос и развивался "преадаптируясь" в нечто характерное. Посадить же на его кончик сообщество флюоресцентных бактерий - это уже эволюция бактерий на том месте, которое колышется и где кормят. Кстати, среди этих глубоководных чертеняг есть уже не с шипами вместо плавника, а вооще бес знает с чем и вроде вовсе не нужных, но может и не мешающих.
  Но первично - что мешает выживанию, то редуцирует пропорционально "мешанию". А если не мешает и не способствует, то возможна и активация роста до тех пор, пока вредить не будет (эдакий закон сохранения  ). Просто я не вижу иного способа, что бы избавиться от градуализма.

[Nur]

василий андреевич,
Вы совершенно правы, грамотно вернув "долг" (я про призыв не увлекаться оффтопом). А то меня бы понесло уже на эпигенетику и транспозицию...

[Nur]

Вот вернулись на стезю, обозначенную темой и постараюсь продолжить в этом духе. Когда-то очень давно все предполагал, что в периферийных частях клеточного ядра должны располагаться участки хроматина, в которых преимущественно локализованы генетические "инновации", а эволюционно более "старые" гены должны находится ближе к центру, где вероятность мутаций все же снижена. При всей наивности такого предположения, явление компартментализации содержимого ядра дает представление о том, что репрессия транскрипции в ядерной периферии, детерминированная пространственно, может быть связана с необходимостью выключить из действия какой-либо внове мутировавший ген и, возможно, существуют специфические биохимические процессы, которые позволяют обойти это ограничение. Например, посредством миграции прежде «репрессированного» локуса хроматина ближе к центру ядра.

[Nur]

Если бы это было так, то аналогия между клеткой и таким космическим объектом, как звезда, была бы весьма полной. Конструктивно и там, и там в наличии плотное ядро - физически плотное у звезды и у клетки в плане плотно упакованного вещества, содержащего генетическую информацию. Ядро, в свою очередь, также обладает градиентом плотности. По этой аналогии, в центре ядра клетки концентрированы так называемые кодирующие последовательности. Окружающий центр ядерный матрикс канализирован и представляет из себя высокоорганизованную хроматиновую сеть, связывающую между собой отдельные хромосомные территории и сопряженный с ней межхроматиновый компартмент.  Сами хромосомные территории имеют губчатую структуру, вследствие чего регуляторные белки проникают внутрь хромосомных территорий, а РНП-частицы диффундируют от мест синтеза в каналы и лакуны компартмента (интерхроматиновый домен).

[Vladimirkox]

У круглоротых и челюстных гипервариабельность антигенсвязующих центров достигается разными способами.
http://elementy.ru/events/429128?page_design=print
http://elementy.ru/news/430576

Полиморфизм участков ДНК (если Вы именно о нем) связан с высокополиморфными нуклеотидными последовательностями, содержащими короткие тандемно повторяющиеся блоки.

Я о нём, но вероятно, одними тандемными последовательностями не получится обьяснить различия в интенсивности накопления полиморфизма на различных генетических копиях.

Гетерохроматин здесь локализуется на ядерных ламинах и наблюдениями над поведением генов в периферическом субкомпартменте было подтверждено, что ядерная периферия – это репрессирующая окружающая среда для транскрипции, и, наоборот, внутренняя часть ядра - компартмент для транскрипционной активности.

Не дадите ли ссылку, а то у меня по этому вопросу пробел в образовании. Получается, что выпетливание во внутреннею часть ядра будет сталкиваться с серьезными стерическими ограничениями? Т.е. эухроматин разных хромосом будет "толкаться", там-то воды не так уж много...

[Nur]

Уважаемый Vladimirkox, доброго Вам утра!

На мой личный взгляд, один из лучших материалов, компактно обобщающий представления о геноме и касающийся (именно касающийся) хромосомных территорий, это:
Патрушев Л.И. Проблема размера генома эукариот. / Патрушев Л. И., Минкевич И. Г. // Усп. Биол. Хим. – 2007. – т. 47:  293 – 370.
Эта же работа находится в свободном доступе в сети:
http://www.inbi.ras.ru/ubkh/47/Patrushev.pdf

Более развернуто о хромосомных территориях можно найти в многочисленных работах Cremer T., Cremer M., например, Cremer T. Chromosome territories. / Cremer T., Cremer M. // Cold Spring Harb Perspect Biol. – 2010.- Vol. 2. - № 3.

Более популярно о пространственной архитектуре хроматина – в монографии: Разин С. В. Хроматин: упакованный геном. / Разин С. В., Быстрицкий А. А. // монография. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний. – 2009. – 176 с.

Еще один популярный материал, также доступный в сети - Рубцов Н. Б. Хромосома человека в четырех измерениях. / Рубцов Н.Б. // Природа. – 2007. - №8, ссылка: https://www.ras.ru/publishing/nature.aspx
Потом найти соответствующий номер издания, статья Николая Борисовича Рубцова – первая в номере.

[Nur]

Vladimirkox,
лично мне модель, согласно которой активно транскрибируемые участки хроматина локализуются в центре ядра - нравится больше, однако есть и альтернативная интерпретация. Это так называемая модель "сhannels model", "модель каналов". Она не налагает ограничений на позиции активных генов, а обосновывает существование розетковидных кластеров репликонов, связанных с ядерным матриксом через точки инициации репликации и диспергированных внутри хромосомных территорий, а не только на их поверхности.
Я бы с удовольствием убедился, что различные модели организации и упаковки хроматина последовательно доминировали в процессе эволюции, но пока материалов на этот счет не встречал...

[Vladimirkox]

Здравствуйте уважаемый Nur!
Извините, что немножко уйду в  оффтоп.
Известно, что описание рекурсивного алгоритма формирования фрактала экономит  место на носителе информации, по сравнению с матричным описанием формы, этим воспользовались создатели фильма "Парк Юрского периода", сэкономив свой труд и декорации.  Понятно, что ресурсы для формирования следующего поколения особей приходится экономить, и длину собственного ДНК в том числе.
Однако, записать фрактал в ДНК проще http://chaos.in.ua/news/yadro-kletki-fraktal
http://polit.ru/article/2013/03/23/anons_nechaev/ , чем избавиться от него. Это может помочь дополнительному обоснованию теории функциональных систем от П.К.Анохина, объясняя инвариантность  свойств ФС при изменениии масштаба (уровня организации живой материи).

Интересная ситуация возникнет если в системе будут действовать два и более алгоритма, способных сформировать фракталы, строгая упорядоченность будет замаскирована наблюдаемым хаосом. Понятно, что хаос будет усугубляться непредсказуемыми воздействиями извне. Тем не менее, выявив несвязанные алгоритмы формирования фракталов можно существенно облегчить задачу по мировосприятию.

Большое спасибо за рекомендованную литературу. Однако, её изучение потребует времени, а потому беру тайм-аут.
P.S.

Это так называемая модель "сhannels model", "модель каналов".

Вот её-то я и считал общепризнаной.... как всё зыбко в окружающем мире .

[Nur]

Поскольку интерхроматиновый домен берет начало от ядерных пор, то понятно, что по этим каналам осуществляется транспорт продуктов ядерного синтеза в цитоплазму при посредстве белков типа экспортинов (транспортинов). Алгоритм транспорта субстратов из ядра в цитоплазму, например, можно описать следующим образом:
1.  В донорном компартменте (то есть том, откуда субстрат транспортируется) происходит образование комплекса груз/транспортины.
2. Этот комплекс заякоривается на белках ядерной поры и транслоцируется через нее в акцепторный компартмент (в тот, куда груз должен попасть).
3. За этим следует диссоциация комплекса с высвобождением груза.
4. Транспортины ретранспортируются в донорный компартмент.
Все это, до некоторой степени, напоминает акты поглощения/переизлучения фотона в звезде и их перенос к внешним слоям. При этом считается, что фотонный газ всегда вырожденный. Полагаю, что поток м-РНК также можно назвать вырожденным, поскольку м-РНК являются продуктом сплайсинга, в котором из пре-мРНК удаляются интроны и зрелая м-РНК, в зависимости от модификаций, предположительно может характеризоваться более низкими энергиями состояний.

[василий андреевич]

Пока весь "этот механизм" похож на построение эпициклов, работающих в "бесконечном" иерархическом состоянии уровней организации генома. При этом микро-РНК организуют взаимодействия между "рабочими контурами".
  Допустим, есть рабочий ретро-участок-ген, защищенный от мутаций "высоким энергетическим барьером" или, как Вы выразились, Нур, убравшийся в центр ядра. Аналогия при этом говорит, что для достижения этого потенциального минимума необходимо вытолкнуть потенциально мобильные гены. И именно эти вытолкнутые гены, воспринимающие на себя наибольшее влияние клеточной среды, реагируют активацией наиболее мобильно, пластично, так сказать.

  А если подпустить сюда фононную теорию взаимодействия внутри кристаллов? Органический кристалл (или квазикристалл) - это чередование областей хаоса. Фонон, объединяющий "кристалл-ген" и вырвавшийся из решетки, рассеется в хаотической части генома, тем самым возбудив ее к перестройке. Тогда получится, что ретро-(как бы кристаллические) участки генома обладают высокой способностью, прореагировав, выбрасывать отработанный квант в виде фонона в хаотическую пластику. И именно эта пластика и есть "регулирующая свита" в составе генома, и именно "свита" воспринимает множество квантов-фононов, выброшенных из разных ретро-генов.
  Тогда выходит, что старение организма - это заленивливание ретро-генов, допустим, через теломеры, а если такое заленивливание не срабатывает, то высок риск возникновения раковой опухоли.
  Заленивливание при этом означает проводник фононов без реакции на них.

[Vladimirkox]

Уважаемый Vladimirkox, доброго Вам утра!

На мой личный взгляд, один из лучших материалов, компактно обобщающий представления о геноме и касающийся (именно касающийся) хромосомных территорий, это:
Патрушев Л.И. Проблема размера генома эукариот. / Патрушев Л. И., Минкевич И. Г. // Усп. Биол. Хим. – 2007. – т. 47:  293 – 370.
Эта же работа находится в свободном доступе в сети:
http://www.inbi.ras.ru/ubkh/47/Patrushev.pdf

Более развернуто о хромосомных территориях можно найти в многочисленных работах Cremer T., Cremer M., например, Cremer T. Chromosome territories. / Cremer T., Cremer M. // Cold Spring Harb Perspect Biol. – 2010.- Vol. 2. - № 3.

Более популярно о пространственной архитектуре хроматина – в монографии: Разин С. В. Хроматин: упакованный геном. / Разин С. В., Быстрицкий А. А. // монография. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний. – 2009. – 176 с.

Еще один популярный материал, также доступный в сети - Рубцов Н. Б. Хромосома человека в четырех измерениях. / Рубцов Н.Б. // Природа. – 2007. - №8, ссылка: https://www.ras.ru/publishing/nature.aspx
Потом найти соответствующий номер издания, статья Николая Борисовича Рубцова – первая в номере.

Уважаемый Nur!
Большое спасибо за информативную литературу.
В последней статье из списка упоминалось об использовании четвертого измерения, времени, для описания работы хромосомы. Нет ли у Вас данных о динамических характеристиках процесса выпетливания фибрил в межхромосомное пространство?
Очень понравилось про формирование С-парадокса в экстремальных условиях, я уже встречал нечто похожее http://www.lookatme.ru/flow/posts/art-radar/60122-fraktalyi

[василий андреевич]

Другой вопрос - описаны ли какие-то термодинамические влияния того, что ген кодирующий признак, бесполезный в данной среде вновь становится более чувствительным к мутациям?

А Вы не могли бы чуть "подрасшифровать" нафига возник такой вопрос? Очень подозреваю, что Вы еще не готовы сформулировать какую "друндуковину" ищете.