о генетических часах и эпигенетике

Автор Micr, сентября 23, 2012, 16:18:21

« назад - далее »

Shiza

Все спонтанные и мелкие (не спровоцированные "крепкими" мутагенами вроде радиации) мутации - это как раз и залог того, что мы с вами,уважаемые, так индивидуальны и не похожи друг на друга (теоретически должны быть четкие признаки всех гено предков.а практически...).Если бы все мутации точно репарировались - было бы похоже на клонирование,а не на размножение. Радиация -хороший пример :именно накопленная полученная доза играет решающую роль :если доза небольшая - мутации не способны сильно нарушить жизнь организма или какие-то мелочи успешно исправляются (или не исправляются, но компенсируются ).Например,повышанная фоновая радиация в некоторых регионах (Дальний Восток) - но возможно,способна проявляться в наследстве (у меня нет данных).Чем сильнее повреждение ДНК - тем менее вероятно его "лечение". От "бульона" не всё зависит - ведь компоненты синтеза ДНК не даны раз и навсегда  -они тоже постоянно синтезируются,обновляются.Важна скорость ресинтеза и отсутствие сбоя (напрмер, вместо нужного аденина больше синтезируется гуанин).
  Промелькнуло в научных новостях (не знаю достоверности) : у одного человека проанализировали последовательность ДНК в 98 сперматозоидах (один и тот же человек!) - в результате, ВСЕ  98 геномов  были НЕ одинаковыми. Это здорово!

Питер

Цитироватьб) действительно ли мутации являются полностью случайными?

http://www.evolbiol.ru/smirnov.htm
Представленные данные свидетельствуют о том, что характер геномных перестроек, т.е. потеря или приобретение генетического материала, транслокации или инверсии сегментов ДНК зависит от наличия, размера, ориентации, типа и локализации в геноме повторяющихся элементов ДНК. То есть, события генетической изменчивости неслучайны по типу, локализации в геноме и вероятности. Это означает, что программа изменений геномов определяется структурой самих геномов.

Геномных  перестроек  -   да,   но с  оговорками.  Оговорка  как  раз  состоит в  том,  что  геном  содержит   сотни  и  тысячи  возможных  сайтов  интеграции   ретроэлементов.  Но  вот  локализация    инсерции в  данный  конкретный   момент  интеграции  -  случайна.  Ну  и  любая  перестройка  с  участием  повторов  может  произойти в  разных  участках   генома  -  так как  повторы    есть везде.



[/quote]
А  оно  вам  надо  ?

Micr

Вроде бы я понял, но не до конца.

- не могу все же представить себе жизненную ситуацию, в которой человек с узкими глазами выживает, а с широкими погибает, сколько бы пыли и песка там ни было


Цитата: Питер от сентября 24, 2012, 14:47:30
Цитироватьб) действительно ли мутации являются полностью случайными?
http://www.evolbiol.ru/smirnov.htm
Представленные данные свидетельствуют о том, что характер геномных перестроек, т.е. потеря или приобретение генетического материала, транслокации или инверсии сегментов ДНК зависит от наличия, размера, ориентации, типа и локализации в геноме повторяющихся элементов ДНК. То есть, события генетической изменчивости неслучайны по типу, локализации в геноме и вероятности. Это означает, что программа изменений геномов определяется структурой самих геномов.

Геномных  перестроек  -   да,   но с  оговорками.  Оговорка  как  раз  состоит в  том,  что  геном  содержит   сотни  и  тысячи  возможных  сайтов  интеграции   ретроэлементов.  Но  вот  локализация    инсерции в  данный  конкретный   момент  интеграции  -  случайна.  Ну  и  любая  перестройка  с  участием  повторов  может  произойти в  разных  участках   генома  -  так как  повторы    есть везде.

- из этого текста мне не ясно, зависит ли скорость тикания генетических часов от структуры гена, и если да, то учитывают ли это измерители генетического времени


- я сейчас немного почитал по генетике, и пришел к выводу, что "модель", с которой я начал тему, отличается от общепринятых взглядов только одним дополнительным утверждением:

"результаты репарации ДНК статистически зависят от состава биохимического бульона" (в моих терминах).

Если говорить о "поломках в нужном месте", то можно добавить: "результаты синтеза тоже зависят"

Что наука говорит по этому поводу? По-моему это не такое уж неестественное утверждение, но я такого не встречал.

А насчет тройного забора, так ведь и любая болезнь приводит к изменению внутреннего состояния, почему бы и у клеток не могло быть вариантов внутреннего состояния?


Цитата: maxim.ge от сентября 24, 2012, 11:11:26
Вот тут http://proznania.ru/books.php/?page_id=435 пишут: Поэтому скорость хода молекулярных часов оказывается резко различной в разных группах, а также, по-видимому, в разные геологические эпохи (см. также гл. 15, 20).

Но это как раз и есть отрицание генетических часов, потому что если в каждом случае они идут с разной скоростью, то и применять их невозможно.


Цитата: Shiza от сентября 24, 2012, 13:46:35
От "бульона" не всё зависит - ведь компоненты синтеза ДНК не даны раз и навсегда  -они тоже постоянно синтезируются,обновляются.

Пусть не все, но хоть что-то? Я с самого начала подразумевал, что "бульон" это все, что имеется рядом с ДНК, в том числе все эти самые компоненты синтеза. Вообще все, что там есть. Может выбрал термин неудачный.


- а про эпигенетику никто ничего не сказал    ;)

Дж. Тайсаев

Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
Вроде бы я понял, но не до конца.

- не могу все же представить себе жизненную ситуацию, в которой человек с узкими глазами выживает, а с широкими погибает, сколько бы пыли и песка там ни было

представим себе такую ситуацию. На группу людей нападает крупный хищник. Одному из них пыль попала в глаза и он естественно вовремя не смог защититься. С вероятностью допустим 1 к 1000 он чаще будет становиться жертвой хищника. А на протяжении 1000 поколений (примерно столько времени происходило формирование расовых признаков, если не ошибаюсь) таких людей почти не останется. Другая ситуация. Охота. Прицелился и тут ветерок подул в лицо, глаза забила пыль и он промахнулся. Такие чаще будут гибнуть от голода. Пусть даже с веротяностью 1 к 1000, но через 1000 поколений....
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

maxim.ge

Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
Но это как раз и есть отрицание генетических часов, потому что если в каждом случае они идут с разной скоростью, то и применять их невозможно.

Ну почему невозможно. Откалибровав "часы" в какой-то области можно с определенной уверенностью предсказать, что будет "внутри" и "вокруг". Т.е. если у меня известны по калибровочным парам грызунам несколько точек расхождения в летописи (глубина залегания максимально похожего на обоих) и разность по генетическому коду, то, зная текущее расхождение по коду для некоей другой пары грызунов можно предсказать, где будет расхождение в летописи. Иными словами вычисляется эталонное соотношение (глубина расхождения)/(разность кода), умножив на конкретную (разность кода) получаем предсказание расхождения  в летописи.

Интерпроляцию и умеренную экстраполяцию никто не отменял.

Micr

Цитата: Дж. Тайсаев от сентября 24, 2012, 16:43:43
Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
Вроде бы я понял, но не до конца.

- не могу все же представить себе жизненную ситуацию, в которой человек с узкими глазами выживает, а с широкими погибает, сколько бы пыли и песка там ни было

представим себе такую ситуацию. На группу людей нападает крупный хищник. Одному из них пыль попала в глаза и он естественно вовремя не смог защититься. С вероятностью допустим 1 к 1000 он чаще будет становиться жертвой хищника. А на протяжении 1000 поколений (примерно столько времени происходило формирование расовых признаков, если не ошибаюсь) таких людей почти не останется. Другая ситуация. Охота. Прицелился и тут ветерок подул в лицо, глаза забила пыль и он промахнулся. Такие чаще будут гибнуть от голода. Пусть даже с веротяностью 1 к 1000, но через 1000 поколений....

Мне не до конца понятны Ваши формулы, не могли бы Вы их привести. Ведь надо учитывать, что людей с узкими глазами изначально было очень мало. Поэтому "таких людей почти не останется" - это то же самое, что сказать "хищники съедят всех людей".

Micr

Цитата: maxim.ge от сентября 24, 2012, 16:48:06
Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
Но это как раз и есть отрицание генетических часов, потому что если в каждом случае они идут с разной скоростью, то и применять их невозможно.

Ну почему невозможно. Откалибровав "часы" в какой-то области можно с определенной уверенностью предсказать, что будет "внутри" и "вокруг". Т.е. если у меня известны по калибровочным парам грызунам несколько точек расхождения в летописи (глубина залегания максимально похожего на обоих) и разность по генетическому коду, то, зная текущее расхождение по коду для некоей другой пары грызунов можно предсказать, где будет расхождение в летописи. Иными словами вычисляется эталонное соотношение (глубина расхождения)/(разность кода), умножив на конкретную (разность кода) получаем предсказание расхождения  в летописи.

Интерпроляцию и умеренную экстраполяцию никто не отменял.

Я не до конца понял, что принято считать относительно того, как сильно естественный отбор влияет на скорость часов. В Ваших ссылках говорилось об усреднении по отбору. Я же просто замечаю, что сами характеристики отбора зависят от изменчивости окружающей среды, поэтому, может быть, для интерполяции надо для каждой пары грызунов знать историю среды их обитания.

maxim.ge

Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:55:50
Я же просто замечаю, что сами характеристики отбора зависят от изменчивости окружающей среды, поэтому, может быть, для интерполяции надо для каждой пары грызунов знать историю среды их обитания.

В этом нет необходимости. Достаточно предположения о плавности изменений, что дает почву  для численных методов аппроксимации.

Micr

Цитата: Дж. Тайсаев от сентября 24, 2012, 16:43:43
Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
Вроде бы я понял, но не до конца.

- не могу все же представить себе жизненную ситуацию, в которой человек с узкими глазами выживает, а с широкими погибает, сколько бы пыли и песка там ни было

представим себе такую ситуацию. На группу людей нападает крупный хищник. Одному из них пыль попала в глаза и он естественно вовремя не смог защититься. С вероятностью допустим 1 к 1000 он чаще будет становиться жертвой хищника. А на протяжении 1000 поколений (примерно столько времени происходило формирование расовых признаков, если не ошибаюсь) таких людей почти не останется. Другая ситуация. Охота. Прицелился и тут ветерок подул в лицо, глаза забила пыль и он промахнулся. Такие чаще будут гибнуть от голода. Пусть даже с веротяностью 1 к 1000, но через 1000 поколений....

Дело еще в том, что помимо разреза глаз есть гораздо более существенные факторы, ведь интересна личная, так сказать, боеспособность в полном объеме. Хищникам скорее достанутся не более широкоглазые, а более слабые, поэтому и вымирать будут именно слабые. То есть мне кажется, что в "боеспособности" разрез глаз имеет очень малое значение.

Micr

Цитата: maxim.ge от сентября 24, 2012, 17:04:02
Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:55:50
Я же просто замечаю, что сами характеристики отбора зависят от изменчивости окружающей среды, поэтому, может быть, для интерполяции надо для каждой пары грызунов знать историю среды их обитания.

В этом нет необходимости. Достаточно предположения о плавности изменений, что дает почву  для численных методов аппроксимации.

Ледниковый период тоже относят к числу плавных изменений? Или попадание особи на необитаемый остров, на котором она далее видообразуется?

василий андреевич

Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
- а про эпигенетику никто ничего не сказал    ;)
Потому биологи и не отвечают, что обязаны быть ответственны за свои слова. А эпигенетик еще только формируется, как наука. Я могу быть безответственным в данном вопросе, потому скажу свое понимание.
  Эпи(над)генез - все мутации, произошедшие от оплодотворения до смерти организма, не связанные с закодированной в геномах родителей наследственностью. И о такой формулировке надо спорить.

василий андреевич

Цитата: Питер от сентября 23, 2012, 22:46:10
И  более  того  -  целесообразная   замена     должна  учитывать  будущие  условия.  И    просчитать  всю  реализацию  данной    замены  в  фенотип  -   то  есть  пройти  путь  от  точковой   замены в  ДНК   к  замене  аминокислоты  в  белке  и  далее   к  фенотипу.   
Мутация, переданная по наследству случайна уже по определению "мутации". Тем более, как тут резонно заметили, все половые клетки отца имеют разный геном. Можно, конечно, возражать, что разные сперматозоиды с разной активностью стремяться оплодотворить именно данную яйцеклетку, но это будет выходить за рамки данного разговора.
  Итак, первейший принцип - мутация, переданная по наследству, не знает будущего. Но она не знает и настоящего(!), только прошлое стечение обстоятельств, обусловленное выбраковкой неудачников. Если это принять за отправной пункт, то можно утверждать, что все мутации, даже нейтральные, в той или иной степени "вредны" для принципа сохранности.
  Есть, правда, организмы, не изменяющиеся фенотипически более сотни миллионов лет. У этих организмов 1)практически нет мутаций; 2)все мутации легко "залечиваются" тождественным образом? (я бы предпочел первый вариант)
  Но что знает в организме хотя бы настоящее - только среда, с которой геном обменивается на уровне биохимических "полей" взаимодействия. Среда, окружающая стволовую клетку плода, диктует геному включить в работу тот или иной ген, ответственный за производство строительного материала. Сделав свою работу в нужное время в нужном месте, ген может спокойно засыпать. Мутации, как отступление от программы могут погибать с уничтожением данной клетки, или оставляться, если окружающие клетки не распознают в ней инородную. Именно такие мутации нейтральны. Их спктр не может быть слишком широк, но именно эта широта скажется при формировании половых клеток с допустимыми среднестатическими отклонениями.
  Вот тут и скажется "знание о будущем", как веере возможных вариаций. Включив в работу ЕО над феноменом, получаем обратную связь, приводящую к фенотипу. И этот фенотип уже запрограммирован, пусть частотами аллелей (я не знаю), на виргацию в допустимых направлениях. Эти направления из бесконечных обязательно будут группироваться в концентрированные пучки вариативностей, согласно общефизическим и математическим законам.
  Глобальные взбрыки среды обитания биоты не могут приводить к увеличению частоты мутаций, передаваемых по наследству. Предположив такое, мы только усугубим ситуацию с выживаемостью, ибо произведем на свет химер. Внутри вида, которуму мы отводим роль освоителя новых условий, уже есть всё необходимое для следования по одному из потенциальных путей. А коли нет, то каюк.

Питер

Цитата: василий андреевич от сентября 25, 2012, 10:57:11
Цитата: Micr от сентября 24, 2012, 16:02:11
- а про эпигенетику никто ничего не сказал    ;)
Потому биологи и не отвечают, что обязаны быть ответственны за свои слова. А эпигенетик еще только формируется, как наука. Я могу быть безответственным в данном вопросе, потому скажу свое понимание.
  Эпи(над)генез - все мутации, произошедшие от оплодотворения до смерти организма, не связанные с закодированной в геномах родителей наследственностью. И о такой формулировке надо спорить.
Как   только  возникает  слово  мутация  -    эпигенетика     умирает.   Эпигенетика  -  это  обратимые   модификации       ДНК.   Метилирование в   первую  очередь. Это  - в  самом  узком смысле  слова,   в   более   широком  в    эпигенетику   могут   впихнуть всю  регуляцию  экспрессии  генов  -  и  модификацию  гистонов,  и   микроРНК,  и   взаимодействие  ДНК с  белками.  Для  меня   -   только  модификация   непосредственно  ДНК   является   эпигенетикой.  Главное  -     любые  эпигенетические  изменения  обратимы.  То  же  метилирование    можно  снять,  можно  вернуть.
А  мутации    от  рождения  до  смерти -   соматические  мутации  и  соматический  мутагенез.
А  оно  вам  надо  ?

Питер

Цитата: василий андреевич от сентября 25, 2012, 11:43:57
Цитата: Питер от сентября 23, 2012, 22:46:10
И  более  того  -  целесообразная   замена     должна  учитывать  будущие  условия.  И    просчитать  всю  реализацию  данной    замены  в  фенотип  -   то  есть  пройти  путь  от  точковой   замены в  ДНК   к  замене  аминокислоты  в  белке  и  далее   к  фенотипу.   
Мутация, переданная по наследству случайна уже по определению "мутации". Тем более, как тут резонно заметили, все половые клетки отца имеют разный геном. Можно, конечно, возражать, что разные сперматозоиды с разной активностью стремяться оплодотворить именно данную яйцеклетку, но это будет выходить за рамки данного разговора.
  Итак, первейший принцип - мутация, переданная по наследству, не знает будущего. Но она не знает и настоящего(!), только прошлое стечение обстоятельств, обусловленное выбраковкой неудачников. Если это принять за отправной пункт, то можно утверждать, что все мутации, даже нейтральные, в той или иной степени "вредны" для принципа сохранности.
  Есть, правда, организмы, не изменяющиеся фенотипически более сотни миллионов лет. У этих организмов 1)практически нет мутаций; 2)все мутации легко "залечиваются" тождественным образом? (я бы предпочел первый вариант)
  Но что знает в организме хотя бы настоящее - только среда, с которой геном обменивается на уровне биохимических "полей" взаимодействия. Среда, окружающая стволовую клетку плода, диктует геному включить в работу тот или иной ген, ответственный за производство строительного материала. Сделав свою работу в нужное время в нужном месте, ген может спокойно засыпать. Мутации, как отступление от программы могут погибать с уничтожением данной клетки, или оставляться, если окружающие клетки не распознают в ней инородную. Именно такие мутации нейтральны. Их спктр не может быть слишком широк, но именно эта широта скажется при формировании половых клеток с допустимыми среднестатическими отклонениями.
  Вот тут и скажется "знание о будущем", как веере возможных вариаций. Включив в работу ЕО над феноменом, получаем обратную связь, приводящую к фенотипу. И этот фенотип уже запрограммирован, пусть частотами аллелей (я не знаю), на виргацию в допустимых направлениях. Эти направления из бесконечных обязательно будут группироваться в концентрированные пучки вариативностей, согласно общефизическим и математическим законам.
  Глобальные взбрыки среды обитания биоты не могут приводить к увеличению частоты мутаций, передаваемых по наследству. Предположив такое, мы только усугубим ситуацию с выживаемостью, ибо произведем на свет химер. Внутри вида, которуму мы отводим роль освоителя новых условий, уже есть всё необходимое для следования по одному из потенциальных путей. А коли нет, то каюк.

Я  не    знаю  такого  определения  мутации,  в  котором  случайность   заложена  по  определению (сорри   за  тавтологию).
Насчет  взбрыков   -  они  таки  точно  есть,    возникают  моменты   резкого   изменения  частоты  мутаций,  по  крайней  мере  некоторых  мутаций.   Яркий  пример  - Alu  повторы  в  геноме   человека  и  приматов. Сравнение   этих  повторов  указывает  на  наличие  нескольких     транспозиционных  взрывов  -  когда  активно  образовывались  новые  копии   этих   ретротранспозонов  и  встраивались  в  геном.  А  потом  -  тишина.   Аналогичные  процессы  есть  у  дрозофилы  -  при  гибридном  дисгенезе.
В  ваших  рассуждениях  есть  одна  ошибка.  Герминативные  мутации  идут в  половых  клетках  -   но  они как  раз  крайне мало  взаимодействуют со  средой.  Более  того,    герминативные  клетки  обособляются  на  самых  ранних  этапах  онтогенеза.  Посему   отбор  на  уровне   организма      может  только  позволить     размножится  случайно   идеально  соответствующему   данной  среде  организму  (со  всеми  его  мутациями)   -  но  не   диктует  тог,  что    наложится  на  эти  мутации  нового в  герминативных  клетках.
А  оно  вам  надо  ?

Micr

У меня последний вопрос. Умный или нет - не знаю.

Я как-то видел по ТВ кошку из Чернобыля, у которой на спине было что-то очень похожее на маленькие покрытые шерстью крылья. Словами василия андреевича, "химера". Является ли наверняка ложным следующее утверждение:

"появление этих "крыльев" имеет некоторую связь с тем, что родители кошки ели птиц"    ?