Интеллект эволюции?

Автор Комбинатор, июня 16, 2006, 23:42:59

« назад - далее »

Jpx

ЦитироватьКстати, насчёт модели - вы бы кратко человеческим, а не машинным языком, изложили исходные посылки, и что из этого получилось.
Да-да, и красивые графики! :)

Комбинатор

Цитата: "Сергей"
Цитата: "Комбинатор"
По поводу статьи - ОК, выложу свои вопросы так же и на этом форуме, и буду ждать комментариев Сергея.

А что за статья? - что-то не нашёл, где ссылка.

Только я не  молекулярщик-вирусолог, а молекулярный биолог - то есть человек, который химию уже забыл, а биологию никогда и не знал...

Кстати, насчёт модели - вы бы кратко человеческим, а не машинным языком,  изложили исходные посылки, и что из этого получилось.

Вот отрывок из моей переписки с sss (там есть ссылка и мои вопросы по статье)
=====================================================
sss писал(а):
Очень интересная статья
The two ages of the RNA world, and the transition to the DNA world: a story of viruses and cells, Biochimie 87 (2005) 793–803, на
http://www.natur.cuni.cz/parasitology/protistologie/Forterre2005.pdf
где рассматривается роль вирусов в появлении про- и эукариотической клетки
(Оттуда я и почерпнул ссылку на статью о эукариотическом ядре)
Почитайте, не пожалеете - оч. удобочитаемый язык, без "навороченной" узкоспециальной молекулярно-генетической терминологии. Я читал "запоем", пока мои дипломники защищались, даже почти не слышал, чего они там говорили.
И картинки красивые. Хочу перевести и вывесить на форуме.
======================================================

Да, спасибо за ссылку, статья действительно очень интересная. Вирусы - двигатель прогресса!:D
Кстати, имхо, на первый взгляд, бессмысленный факт наличия интронов в геномах археев и эукариот, по видимому, тоже можно объяснить как последствие возможной борьбы между различными ДНК (либо, ДНК и РНК) за "захват" власти в клетке. Естественно, что "родительская" ДНК(РНК), должна была активно воевать с теми ДНК-вирусами, которые пытались в неё проникнуть. Один из возможных путей для этого - "узнавание" уже заранее известных опасных ДНК по РНК-слепку с них. Но если этот этот слепок изменился, то эту ДНК уже "не узнают". Таким образом, те ДНК, которые научились хотя бы примтивной "шифровке" своей информационной части путём добавления интронных участков, могли обезопасить себя от оружия бывшего "хозяина" клетки. А сами они продолжали успешно функционировать, так как знали "ключ" в виде сплайсинга. Если переидически менять алгоритм шифрования, то более "глупые" "хозяева" клетки так и не найдут противоядия против таких быстро меняющих своё обличие вирусов.
Кстати, в статье мне остались непонятными два момента
1. Почему автор считает, что существеное различие в строении рибосом между археями, прокариотами и эукаритоами и их похожесть внутри этих надцарств является свидетельством замедления эволюции после их дивергенции?
2. Почему автор считает, что мембраны у ахей и прокариот похожи? На сколько я читал в литературе, они очень сильно различаются (гораздо счильнее, чем, например, к прокариот и уэкариот). В частности, у ахей в состав мебраны входят очень экзотические белки "неправильной ориентации" (кириальности), из-за чего они не могут синтезироваться как все остальные "нормальные" в рибосоме, а создаются каким-то другим, весьма экзотическим способом.
Ещё автор не рассматривает причины весьма важного, на мой взгляд, отличия ДНК архей и прокариот от ДНК эукариот - кольцевой характер первых, и линейный характер вторых.

pavel

В частности, у ахей в состав мебраны входят очень экзотические белки "неправильной ориентации" (кириальности), из-за чего они не могут синтезироваться как все остальные "нормальные" в рибосоме, а создаются каким-то другим, весьма экзотическим способом.


Откуда это???  :shock:  :shock:  :shock:
«When people agree with me, I always feel that I must be wrong».

«If you want to avoid seeing a fool you must first break your mirror».

Сергей

Цитата: "Комбинатор"
The two ages of the RNA world, and the transition to the DNA world: a story of viruses and cells, Biochimie 87 (2005) 793–803, на
http://www.natur.cuni.cz/parasitology/protistologie/Forterre2005.pdf

В частности, у ахей в состав мебраны входят очень экзотические белки "неправильной ориентации" (кириальности), из-за чего они не могут синтезироваться как все остальные "нормальные" в рибосоме, а создаются каким-то другим, весьма экзотическим способом.

Спасибо, распечатал, в метро почитаю.

В мембранах, наверно, таки не белки, а пептиды, типа пептидогликанов у бактерий - никакой экзотики тогда нет - у многих бактерий, грибов, растений  животных  есть ферменты, осуществляющие безматричный синтез пептидов, например, такого антибиотика, как  актиномицин - в них часто встречаются необычные аминокислоты и очень часто D-аминокислоты.

Комбинатор

Цитата: "pavel"В частности, у ахей в состав мебраны входят очень экзотические белки "неправильной ориентации" (кириальности), из-за чего они не могут синтезироваться как все остальные "нормальные" в рибосоме, а создаются каким-то другим, весьма экзотическим способом.


Откуда это???  :shock:  :shock:  :shock:

Я об этом прочитал здесь:
http://www.inventors.ru/index.asp?mode=2726

Правда, автор, похоже, сам несколько путается, называя часть прокариот (кроме цианобактерий и др.) вместе с археями "археобактериями", хотя одним параграфом выше использует слово "археобактерии" для обозначения только собственно архей. То есть, на сколько я теперь понимаю, указанные особенности строения мембраны присущи не только исключительно археям. В любом случае, у них (архей) есть очень много свойств, резко отличающих их от "классических" бактерий.

Комбинатор

Цитата: "Сергей"
Спасибо, распечатал, в метро почитаю.

В мембранах, наверно, таки не белки, а пептиды, типа пептидогликанов у бактерий - никакой экзотики тогда нет - у многих бактерий, грибов, растений  животных  есть ферменты, осуществляющие безматричный синтез пептидов, например, такого антибиотика, как  актиномицин - в них часто встречаются необычные аминокислоты и очень часто D-аминокислоты.

Да, похоже это так. Просто автор использовал слово "археобактерии" несколько не по назначению, что и сбило меня с толку, когда я пару месяцев назад читал отрывок из работы, ссылку на которую привёл выше. Про белки, да, тоже согласен, не белки, а всего-лишь аминокислоты "нетрадиционной ориентации", но всё равно впечатляет. :D

Сергей

ЦитироватьОчень интересная статья
The two ages of the RNA world, and the transition to the DNA world: a story of viruses and cells, Biochimie 87 (2005) 793–803, на
http://www.natur.cuni.cz/parasitology/protistologie/Forterre2005.pdf
где рассматривается роль вирусов в появлении про- и эукариотической клетки


Прочитал. Не произвело. Некоторые лит. факты интересные, а сама гипотеза - обычная спекуляция: чем уже знания - тем шире гипотеза. Вот когда будут расшифрованы несколько тысяч геномов разных классов и классифицировано большинство имеющихся у них функциональных доменов аминокислот и понято, что делают в клетке разные РНК и другие молекулы - вот тогда и можно будет порассуждать. А пока даже у E.coli - половина генома неизвестно что, и неизвестно зачем - что уж тут об остальных видах говорить...

В статье, мне представляется, две главные несуразности:

1. Автор рассматривает современные вирусы и переносит их свойства на РНКовый мир. Но там-то ещё не была достигнута оптимизация низших уровней и, соответственно, не могло существовать самодостаточных замкнутых в себе информационных систем, на которых паразитируют современные вирусы. Соответственно тогда эволюционная функция мобильных элементов была главной, а паразитизм – вторичной и чёткой границы между организмами и вирусами скорее всего и не было.


2. Главной причиной замены РНК ДНКой автор считает химическую устойчивость последней. Это важно, но проявилось это свойство только на последующих этапах эволюции. Главное же отличие двухспиральной ДНК от двухспиральной РНК в том, что первая более подходит для функции носителя данных. Двухспиральная РНК может существовать только в А-форме, а ДНК способна принимать как А-форму, так и В-форму и даже закручиваться в противоположном направлении, принимая Z-форму. В РНК ещё доминирует функция кодировщика, в ДНК – эта функция уже вторична и проявляется на более высоком уровне. В-форма ДНК более жёсткая структура, по сравнению с А формой и она более удобна для выполнения функции как носителя данных, так и для образования жёстких центров сетки информационных сигналов, которые узнают регуляторные белки, осуществляя более высокий уровень (по сравнению с первичной нуклеотидной последовательностью) кодирования информации.


Цитировать... бессмысленный факт наличия интронов в геномах археев и эукариот, ...

Не позорьте ник. Смысл интронов в том, что не будь их, были бы мы сейчас благополучными бактериями и никуда бы не рыпались. Каждый экзон, как правило, кодирует единичный домен белка, из которых, как из деталей конструктора, могут комбинироваться самые разные машинки-белки. А вирус - один из представителей мобильных генетических элементов, которые эти комбинации и осуществляют.


ЦитироватьКстати, в статье мне остались непонятными два момента

1. Почему автор считает, что существеное различие в строении рибосом между археями, прокариотами и эукаритоами и их похожесть внутри этих надцарств является свидетельством замедления эволюции после их дивергенции?

2. Почему автор считает, что мембраны у ахей и прокариот похожи?

1. По мере нахождения локальных оптимумов эволюция на нижних уровнях и должна замедляться. А перепрыгивание в другой оптимум становится невозможным из-за наросшего слоя верхних уровней.

2. Про мембраны  не знаю.

sss

Сергею
Не позорьте ник
(по поводу интронов-экзонов). Хоть Вы и отвечали Комбинатору, но я тоже опозорился. Честно говоря, только из Вашей переписки начал понимать (надеюсь) смысл интронов/экзонов. Мне стыдно :oops: Честно, стыдно, без всякого ерничанья. Просто Вы - первый, кто на вполне доступном для меня языке объяснил. Спасибо!
2. Про мембраны не знаю.
Цитата из первой попавшейся книжки (попался определитель Берджи)
... Уникальная биохимическая особенность архебактерий состоит в том, что в состав липидов у них входят изопренильные эфиры глицерола. Отсутствие муреина ... делает архебактерии устойчивыми к в-лактамным антибиотикам (далее - по тексту, лень цитировать). Почему обсуждавшийся автор сближает мембраны архей и прокариотов - это надо автора спросить.

Комбинатор

Цитата: "Сергей"
Не позорьте ник. Смысл интронов в том, что не будь их, были бы мы сейчас благополучными бактериями и никуда бы не рыпались. Каждый экзон, как правило, кодирует единичный домен белка, из которых, как из деталей конструктора, могут комбинироваться самые разные машинки-белки. А вирус - один из представителей мобильных генетических элементов, которые эти комбинации и осуществляют.

Пардон, видимо, придётся ещё раз опозорить ник.:oops:
Чего-то я не врубился. Всё-таки в чём полезность интронов? Если нужны какие-то метки-флажки для разметки составных частей сложных белков, то почему для этого не использовать спец. триплеты типа, как это сделано для стоп-коднов? Или имеется в виду, что неиспользуемых участков ДНК попросту нет, и какой-нибудь рабочий белок (точнее, его фрагмент),  любой интрон всё же кодирует?

В любом случае, то, что Вы сказали, является ещё одним аргументом в пользу интеллекта эволюции!  8)

Цитата: "Сергей"
1. По мере нахождения локальных оптимумов эволюция на нижних уровнях и должна замедляться. А перепрыгивание в другой оптимум становится невозможным из-за наросшего слоя верхних уровней.

Во первых, на сколько я понимаю, автор делает вывод о замедлении эволюции не из общих соображений, как это сделано выше, а именно из взаимного сравнения прокариот, архей и эвкариот.
Во вторых, речь идёт не о конкретных уровнях, а об общей тенденции возрастания сложности организма (измеряемой по морфологическим признакам, длине кода ДНК и т.д.) по мере эволюционного развития. А здесь, на мой взгляд, наблюдается как раз процесс ускорения роста сложности, а не наоборот.

sss

Комбинатор
ЦитироватьЕсли нужны какие-то метки-флажки для разметки составных частей сложных белков, то почему для этого не использовать спец. триплеты типа, как это сделано для стоп-коднов?
Комбинаторика, мать ее...
Число триплетов все-таки ограничено (учтите еще вырожденность кода, когда одну аминокислоту кодируют несколько триплетов... в итоге на управляющие последовательности вообще ничего не остается)

Комбинатор

Цитата: "sss"Комбинатор
ЦитироватьЕсли нужны какие-то метки-флажки для разметки составных частей сложных белков, то почему для этого не использовать спец. триплеты типа, как это сделано для стоп-коднов?
Комбинаторика, мать ее...
Число триплетов все-таки ограничено (учтите еще вырожденность кода, когда одну аминокислоту кодируют несколько триплетов... в итоге на управляющие последовательности вообще ничего не остается)

Вот именно, что код вырожден, и одну и ту же аминокислоту кодируют до 6-ти (!) разных триплетов.  Да тот же стоп-кодон кодируется сразу тремя триплетами. Так что, резервов для введения дополнительных "знаков пунктуации" - хоть отбавляй.

sss

Комбинатору -
А может, я что-то пропустил ( у нас в Кр-ске бьло пекло, и влажность...)
Число триплетов (я про ДНК) - 64. Аминокислот - 20 (грубо). Плюс управляющие коды... Ну и что там остается в запасе?

Сергей

Цитата: "Комбинатор"
Чего-то я не врубился. Всё-таки в чём полезность интронов? Если нужны какие-то метки-флажки для разметки составных частей сложных белков, то почему для этого не использовать спец. триплеты типа, как это сделано для стоп-коднов? Или имеется в виду, что неиспользуемых участков ДНК попросту нет, и какой-нибудь рабочий белок (точнее, его фрагмент),  любой интрон всё же кодирует?

В любом случае, то, что Вы сказали, является ещё одним аргументом в пользу интеллекта эволюции!  8)

Дело в том, что природа устроена не так просто: она гораздо проще...

Если шарики трясти в кастрюле, через некоторое время они образуют идеально правильную гексагональную структуру. Ваше право назвать этот процесс разумным, но, как я понимаю, под разумностью подразумевается постановка отдалённой цели и выбор пути к ней. Постановка меток-флажков для разметки составных частей сложных белков предполагает постановку такой цели. Природа же целей не ставит – её каждый шаг должен иметь смысл. Утрируя, можно сказать, что ''смысл'' вставки интронов в нуклеотидную последовательность – в сохранении их самих, как самодостаточных реплицирующихся единиц, при некотором уменьшении эффективности работы целого организма. Если же случайная комбинация таких вставок приведёт к появлению выгодного для клетки белка наступает мощный синергетический эффект, приводящий к резкому увеличению числа потоков организма, что приводит к долговременному запоминанию такой комбинации. Собственно, насколько я понимаю, программа SSS и должна демонстрировать этот эффект: для эволюционного развития (поиска глобальных оптимумов-минимумов) система должна иметь инерцию для преодоления локальных максимумов.


Цитата: "Комбинатор"
Во первых, на сколько я понимаю, автор делает вывод о замедлении эволюции не из общих соображений, как это сделано выше, а именно из взаимного сравнения прокариот, архей и эвкариот.
Во вторых, речь идёт не о конкретных уровнях, а об общей тенденции возрастания сложности организма (измеряемой по морфологическим признакам, длине кода ДНК и т.д.) по мере эволюционного развития. А здесь, на мой взгляд, наблюдается как раз процесс ускорения роста сложности, а не наоборот.


Сейчас перечитал это место статьи – автор говорит то же самое, что и я только другими словами. Опять идти по третьему кругу?

Ваша ошибка в исходной оценке количества информации в ДНК, поскольку не учитываете свойства кодировщиков, а без этого количество есть, а информации - нет.

Естественно, длина ДНК организма в среднем отражает его сложность, но весьма косвенно. Вы попробуйте свои графики построить в зависимости от веса, или скорости передвижения, в среднем для разных классов животных – получатся примерно такие же кривые.

Комбинатор

Цитата: "sss"Комбинатору -
А может, я что-то пропустил ( у нас в Кр-ске бьло пекло, и влажность...)
Число триплетов (я про ДНК) - 64. Аминокислот - 20 (грубо). Плюс управляющие коды... Ну и что там остается в запасе?

64 - (20 (грубо) + 3)= 41 (грубо)

sss

Комбинатору
Умножте расчеты на вырожденность кодов