Автор Тема: Мусорная ДНК  (Прочитано 11556 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 379
    • Просмотр профиля
Мусорная ДНК
« : Май 08, 2015, 23:00:35 »
Как выяснилось, у многоклеточных организмов (и вроде бы - даже у одноклеточных эукариот) - львиная доля ДНК не кодирует никаких белков и является просто "эгоистичными генами", которые когда-то "прицепились и бесплатно прокатились".
А можно ли сделать такой эксперимент: взять (например) дрозофиллу, расшифровать геном и попытаться из поколения в поколение сокращать ее хромосомы за счет удаления как бы бесполезных участков ?
Удалили маленько, посмотрели следующее поколение - ага, живые !
Размножили. Убрали еще кусок.

Современная ГМ-технология позволяет это делать ?
Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1431
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #1 : Май 08, 2015, 23:45:04 »
Как выяснилось, у многоклеточных организмов (и вроде бы - даже у одноклеточных эукариот) - львиная доля ДНК не кодирует никаких белков и является просто "эгоистичными генами", которые когда-то "прицепились и бесплатно прокатились".
А можно ли сделать такой эксперимент: взять (например) дрозофиллу, расшифровать геном и попытаться из поколения в поколение сокращать ее хромосомы за счет удаления как бы бесполезных участков ?
Удалили маленько, посмотрели следующее поколение - ага, живые !
Размножили. Убрали еще кусок.

Современная ГМ-технология позволяет это делать ?


1. Если какой-то участок ДНК "не кодирует никаких белков", это ещё отнюдь не значит, что он бесполезен, ведь он может кодировать РНК (рибосоиные, микро и т.д.), быть регуляторным участком и пр.
2. "Живые" отнюдь не значит, что столь же жизнеспособные, как и до удаления фрагмента ДНК. У них может, скажем, уменьшиться фертильность, пропасть адаптируемость к определённым неблагоприятням условиям и т.д. То есть, последствия могут проявиться в следующих поколениях.

А так, с чисто технической точки зрения, наверное, это теоретически возможно, хотя и геморройно, ведь резать в одних и тех же местах придётся одновременно минимум 2 хромосомы....


Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 379
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #2 : Май 09, 2015, 10:49:22 »

1. Если какой-то участок ДНК "не кодирует никаких белков", это ещё отнюдь не значит, что он бесполезен, ведь он может кодировать РНК (рибосоиные, микро и т.д.), быть регуляторным участком и пр.
Это я понимаю.
Я спросила про "эгоистичную ДНК", которая не является всем перечисленным.

Цитировать
2. "Живые" отнюдь не значит, что столь же жизнеспособные, как и до удаления фрагмента ДНК. У них может, скажем, уменьшиться фертильность, пропасть адаптируемость к определённым неблагоприятням условиям и т.д. То есть, последствия могут проявиться в следующих поколениях.
Вот и интересно - почему ?
Собственно, вопрос: действительно ли существует огромное количество "мусорной" ДНК, которая просто размножается "на халяву" и не дает никакой пользы организму ?

Цитировать
А так, с чисто технической точки зрения, наверное, это теоретически возможно, хотя и геморройно, ведь резать в одних и тех же местах придётся одновременно минимум 2 хромосомы....
Не поняла, но это не так важно.
Любопытно, во что обошелся БЫ весь эксперимент по сокращению объема генома (к примеру) в 2-3 раза.

ИМХО, это могло бы подтвердить/опровергнуть теорию "эгоистичного гена".

Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1431
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #3 : Май 09, 2015, 13:58:16 »
Вот и интересно - почему ?

Потому, что выжить здесь и сейчас одному конкретному организму, и выжить в долгосрочном плане всему виду, это не одно и то же.

Собственно, вопрос: действительно ли существует огромное количество "мусорной" ДНК, которая просто размножается "на халяву" и не дает никакой пользы организму ?
Цитировать

Ответ - да.

Любопытно, во что обошелся БЫ весь эксперимент по сокращению объема генома (к примеру) в 2-3 раза.
ИМХО, это могло бы подтвердить/опровергнуть теорию "эгоистичного гена".

Подобные экспериметны сама природа ставит постоянно. Есть многие очень близкие виды, у которых размер генома отличается на десятки процентов, а то и в разы.

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1431
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #4 : Май 09, 2015, 13:58:36 »
Вот и интересно - почему ?

Потому, что выжить здесь и сейчас одному конкретному организму, и выжить в долгосрочном плане всему виду, это не одно и то же.

Собственно, вопрос: действительно ли существует огромное количество "мусорной" ДНК, которая просто размножается "на халяву" и не дает никакой пользы организму ?

Ответ - да.

Любопытно, во что обошелся БЫ весь эксперимент по сокращению объема генома (к примеру) в 2-3 раза.
ИМХО, это могло бы подтвердить/опровергнуть теорию "эгоистичного гена".

Подобные экспериметны сама природа ставит постоянно. Есть многие очень близкие виды, у которых размер генома отличается на десятки процентов, а то и в разы.

Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 379
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #5 : Май 09, 2015, 18:54:48 »
Цитировать
Потому, что выжить здесь и сейчас одному конкретному организму, и выжить в долгосрочном плане всему виду, это не одно и то же.
Если отсутствие "лишней" ДНК не мешает организму, почему оно будет мешать виду ?
Но тут может быть такой нюанс: организм с этой мутацией будет иметь проблемы со спариванием.
Но такие же проблемы должен иметь организм, к которому "прицепился" лишний ген - с партнером без этого гена.

Цитировать
Есть многие очень близкие виды, у которых размер генома отличается на десятки процентов, а то и в разы.
Различается именно за счет мусора ?
Где бы про это почитать ?

В принципе, организм с более короткими хромосомами должен иметь преимущество при отборе: он может "на сэкономленном сырье" отложить больше яиц.
Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Арон.

  • Участник форума
  • Сообщений: 2146
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #6 : Май 09, 2015, 19:30:54 »
  Возможно термин не удачен. Мы просто  ещё не знаем, для чего нужны эти участки. Но мать-природа не дура... . В своё время было поветрие удалять у людей лишние органы - аппендицит, аденоиды. А потом вдруг оказалось, что они не лишние и для чего-то таки нужны.
У нас, у неандертальцев, собственная гордость!

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1431
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #7 : Май 10, 2015, 08:52:27 »
Если отсутствие "лишней" ДНК не мешает организму, почему оно будет мешать виду ?

А откуды Вы заранее знаете, что то, что отрезается гарантировано лишнее?

Но тут может быть такой нюанс: организм с этой мутацией будет иметь проблемы со спариванием.
Но такие же проблемы должен иметь организм, к которому "прицепился" лишний ген - с партнером без этого гена.

Представьте, что Вы, сами того не подозревая, удалили участок, связанный, положим, с регулированием функции слуха. Организм после этого, конечно, не умрёт, но назвать функцию слуха априори лишней, на мой взгляд, было бы некоторым преувеличением. :)


Онлайн Vladimirkox

  • Участник форума
  • Сообщений: 589
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #8 : Май 10, 2015, 09:21:47 »
Если я правильно понял, то речь идет не о некодирующей ДНК, а о коротких повторах.
У них есть функция, а именно, располагаясь на периферии ядра они чаще сталкиваются с  мутагенами, чаще включается репарация, а потому сохраняется достаточно высокий пул свободных трифосфонуклеотидов. Система саморегулируема, выше агрессивность среды - чаще включается репарация на повторах. Но, вероятно, это не все, возможно, это как-то связано с выпетливанием ДНК и регулировкой экспресиии генов в онтогенезе.

Надоть резать. А точнее, посмотреть на успехи "резальщиков" со стороны зарубежных коллег (наверно, всё уже поотрезали и сделали вывод).
Цитировать
Где бы про это почитать ?
Оч.правильный подход.
Разин С.В., Быстрицкий А.А. "Хроматин: упакованный геном" 2012г.  176стр.( с картинками).
« Последнее редактирование: Май 10, 2015, 09:37:55 от Vladimirkox »

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1431
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #9 : Май 10, 2015, 09:27:25 »
Различается именно за счет мусора ?

Судя по всему, да.

Где бы про это почитать ?

Например, здесь: http://humbio.ru/humbio/molevol/000df46a.htm

В принципе, организм с более короткими хромосомами должен иметь преимущество при отборе: он может "на сэкономленном сырье" отложить больше яиц.

Теоретически, да, но на практике доп. энергозатраты на поддержание избыточного генома у экариот настолько малы, что данный параметр при отборе является поправкой даже не второго, а третьего порядка.

Оффлайн Preguntador

  • Участник форума
  • Сообщений: 924
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #10 : Май 10, 2015, 12:18:22 »
В принципе, организм с более короткими хромосомами должен иметь преимущество при отборе: он может "на сэкономленном сырье" отложить больше яиц.

Теоретически, да, но на практике доп. энергозатраты на поддержание избыточного генома у экариот настолько малы, что данный параметр при отборе является поправкой даже не второго, а третьего порядка.
Энергозатраты — возможно. Но ведь есть, скажем, птицы. При чём, судя по всему, их геном уменьшен не из-за полёта, или не только из-за полёта:
Цитировать
Авторы пришли к заключению, что общий предок всех динозавров имел типичный для тетрапод большой геном. Это состояние сохранилось у птицетазовых динозавров, а также у рептилий, доживших до наших дней. У ящеротазовых динозавров еще на заре их истории (в триасе) произошло радикальное сокращение генома. Птицы, таким образом, унаследовали маленький геном от своих предков — динозавров-теропод, а не приобрели его позже как адаптацию к полету.

Тем не менее между размером генома и полетом все-таки есть тесная связь. Об этом свидетельствуют два обстоятельства. Во-первых, у нелетающих птиц (таких как страусы) геном больше, чем у летающих. По-видимому, утрата способности к полету привела к тому, что всевозможные мобильные элементы снова «расплодились» в геноме нелетающих птиц. Во-вторых, у летучих мышей геном меньше, чем у других млекопитающих.
Т.е., получается, некоторые факторы могут способствовать сокращению генома, но как только появляется возможность его увеличить — геном увеличивается. Вопрос в том, является ли такое обратное увеличение снятием отбора на меньшую величину генома или, напротив, отбором, просто направленным в другую сторону (причины также могут быть различны).

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1431
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #11 : Май 10, 2015, 16:59:34 »
Т.е., получается, некоторые факторы могут способствовать сокращению генома, но как только появляется возможность его увеличить — геном увеличивается. Вопрос в том, является ли такое обратное увеличение снятием отбора на меньшую величину генома или, напротив, отбором, просто направленным в другую сторону (причины также могут быть различны).

У нас с одним из модераторов данного форума несколько лет назад вышла статья, в которой делается попытка обсуждения подобных вопросов: http://evolbiol.ru/large_files/mgenome2010.pdf

Оффлайн Micr

  • Участник форума
  • Сообщений: 1379
  • Elrathia Kingii - кембрийский трилобит
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #12 : Май 10, 2015, 17:02:08 »
Цитировать
Тем не менее между размером генома и полетом все-таки есть тесная связь. Об этом свидетельствуют два обстоятельства. Во-первых, у нелетающих птиц (таких как страусы) геном больше, чем у летающих. По-видимому, утрата способности к полету привела к тому, что всевозможные мобильные элементы снова «расплодились» в геноме нелетающих птиц. Во-вторых, у летучих мышей геном меньше, чем у других млекопитающих.
Т.е., получается, некоторые факторы могут способствовать сокращению генома, но как только появляется возможность его увеличить — геном увеличивается. Вопрос в том, является ли такое обратное увеличение снятием отбора на меньшую величину генома или, напротив, отбором, просто направленным в другую сторону (причины также могут быть различны).

Мне припоминается, что у человека около 75 процентов генов кодируют мозг (если не ошибаюсь). Поэтому предлагаю вариант - у сухопутных жизнь интеллектуально сложнее, чем у летающих. На оспаривание.

Онлайн Vladimirkox

  • Участник форума
  • Сообщений: 589
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #13 : Май 10, 2015, 17:42:38 »
В эти 75%, гены "домашнего хозяйства" входят? Если Вы не против, то дайте, пожалуйста, ссылку и обсудим вопрос в другой теме, чтоб здесь не офф-топить. Всё ж, топ-стартер спрашивал про "мусорную" ДНК.

Онлайн Vladimirkox

  • Участник форума
  • Сообщений: 589
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #14 : Май 10, 2015, 18:10:24 »
"У нас с одним из модераторов данного форума несколько лет назад вышла статья, в которой делается попытка обсуждения подобных вопросов"
Вы там с ланцетником оч.сурово поступили, а туникаты, читал, более продвинутые, чем ланцетник, но с последующнй деградацией из-за сидячего образа жизни.