paleoforum.ru

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 11:30:05

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 10:30:47

ЦитироватьМожно сказать, что организм (его структура, его конструкция, его устройство) возникает в результате (и как результат) взаимодействия генома и окружающей его среды (вообще-то, аналогично возникают и продукты любых химических реакций).

Я этот момент озвучил на форуме уже, наверное, раз сто. Вы эту фразу прочитали? Вы кому свой вопрос адресуете?

Фразу прочитал, вопрос адресую Вам, содержательного ответа на него не получил.

Как это, не получили? Может, вы его содержательность попросту не разглядели (или не захотели увидеть)?

Вы тут с сарказмом мне адресуете вопрос, как, дескать, это дело соотносится с «руководящей и направляющей» ролью генома? А я вам поясняю свою позицию, что организм формируется в результате взаимодействия генома и среды – то есть, по моим представлениям, «руководящими и направляющими» (по отношению к организму) являются сразу обе стороны взаимодействия: и геном, и среда.

Мало того, я иду дальше и объявляю, что главным (и первопричиной) всегда является среда, а не система. Но это разговор для другой темы.

А в данной теме, ваш сарказм по поводу «руководящей и направляющей» роли генома в мой адрес вообще не уместен, поскольку я свою позицию обозначил чётко (и неоднократно в разных темах) – «руководящими и направляющими» (по отношению к организму) являются сразу обе стороны взаимодействия: и геном, и среда.

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 11:30:05В колониях клеток дрожжей, о которых идёт речь, геном одинаковый и среда одинаковая, но исход реакции на общую проблему отличается, и, что самое главное - отличаются конструктивные решения, которые найдены для реализации альтернативных метаболических путей.

С какого перепугу, они одинаковые? Повторяю – не надо смешивать неразличимость и одинаковость.

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 11:30:05Вопрос - если одинаковый геном и одинаковая среда порождают разные конструктивные решения (или их отсутствие) в ответ на одну и ту же проблему, то чем обусловлена сама возможность создавать альтернативные функциональные решения в такой ситуации (условия выше)?

Абсолютно одинаковые среды и абсолютно одинаковые геномы породят абсолютно одинаковые структуры организмов. Но чтобы и реакция этих абсолютно одинаковых организмов оказалась абсолютно одинаковой, то и совокупность, оказываемых на них воздействий (условий среды) должна быть тоже абсолютно одинаковой.

Как вы понимаете, такой абсолютной одинаковости в природе не бывает, а даже незначительное отличие (буквально в один атом или даже в одно состояние электрона (на каком энергетическом уровне он в данный момент находится) в электронной оболочке атома) может в итоге привести к очень существенным отличиям в конечной структуре и/или в конечной реакции.

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 11:30:05Если в качестве причины многообразия исходов в этой ситуации остаются случайные индивидуальные вариации молекулярного состава отдельных особей,  тогда потенциальная возможность синтеза конструктивных решений, перестраивающих работу генома - это общее родовое свойство этих особей, модулируемое случайными факторами?

Это уже «теплее». Я написал:

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 09:20:50Понятно, что в действительности даже одноклеточные организмы и среда их обитания (с кучей сложных комплексных воздействий) имеют очень сложную структуру. В геномах этих организмов «записаны» ещё  и дополнительные функции (что и как должно перестраиваться при определённом воздействии), настраивающие/перестраивающие конфигурацию структуры организма под условия среды.

Разумеется, таких регулирующих функций (например, регулирующих ту же экспрессию генов), с соответствующими «кнопками включения» в одноклеточных организмах множество. Мало того, там даже уровней регулировки множество (типа, есть, «кнопки включения», запускающие функцию регулировки уже регулирующих функций, над которыми есть тоже свои «кнопки включения» и т.д.).

И вот представьте: геномы для нас неразличимы, но они чуть-чуть разные (как, соответственно, и сами клетки чуть-чуть разные), среда для нас неразличима, но она чуть-чуть разная около каждой клетки.

В итоге, имея изначально совсем крохотное отличие (которое для нас, наших приборов, наших измерительных методов и т.д., неразличимо), мы в конце (конечную перестройку структуры клетки и генома (какие-то «кнопки включились» какие-то «отключились» и т.д.), конечную реакцию клетки) имеем огромное отличие (которое легко фиксируем). 

Можно, конечно, объяснить такое явление «общим родовым свойством этих особей, модулируемым случайными факторами» (что вполне согласуется с моим подходом), но при этом не следует забывать об этих самых «случайных факторах» – ведь без них, без их влияния, не было бы и «конструктивных решений» по перестройке генома и организма.

Но вы, как мне кажется, неявно пытаетесь приписать создание конструктивных решений только одной стороне – живой системе. Чем же тогда отличается ваш подход от тех товарищей, которые склонны всё приписывать только геному? По большому счёту, ничем не отличаются. Как я уже сказал, синтезируется конструктивное решение в процессе (и как результат) взаимодействия сразу, как минимум, двух сторон. Разумеется, выделение сторон взаимодействия (их количества и качества) – это интерпретация наблюдателя (он по-другому не может).

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 11:30:05И тогда источник новых решений, изменяющих функционирование генома - поисковая активность клеток,  характер результатов которой не предопределен однозначно ни одинаковым геномом, ни одинаковой средой?

Если самый главный источник/генератор решений у вас, это поисковая активность клеток, то, как быть с тем, что она сама зависит от множества взаимодействующих сторон?

Ещё раз – нет никакой одинаковости.

И характер результатов хоть и предопределён однозначно, но он одновременно зависит от взаимодействия: генома и внутриклеточной среды, внутриклеточной и внеклеточной среды, и, скорее всего, ещё от многих взаимодействующих сущностей (я для простоты выбрал только две пары). Сможете всё это учесть? Хотя бы учесть взаимодействие этих двух пар? Никто не сможет.

Кроме того, не забывайте, что взаимодействие непрерывно, а дискретность возникает только момент «фиксации/регистрации». Эти вещи вообще фундаментальные (вот ссылки на сообщения, где я пытаюсь «расковырять» этот момент: https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg269167.html#msg269167,
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg269790.html#msg269790).
 
P.S.

Цитата: АrefievPV от января 21, 2022, 13:52:46И ещё. Взаимодействие является причиной возникновения и существования производных сущностей (если грубо, то: взаимодействие двух порождает третье). В простейшем варианте – это просто граница/область (линия, точка) взаимодействия. Без взаимодействия неких сущностей между собой никакой границы/области взаимодействия между ними не может существовать в принципе.

Мало того, даже возникшая связь – это результат взаимодействия (можно иначе сказать: связь = взаимодействие). Обратите внимание: связь приравниваю именно к взаимодействию (типа, взаимодействие = прямое действие + обратное действие), а не действию. Действие без "обратки", это не есть связь.

Чтобы понять эту простую мысль/идею (взаимодействие двух порождает третье) не требуется большого ума, было бы желание. Вот если эту мысль/идею корректно применять при рассуждениях, то достаточно легко объясняются многие явления с весьма неожиданного ракурса. А для определения,  «в какую сторону копать» (и на какие составляющие «разбить» целостное явление), когда пытаешься понять сложное явление, применение такой мысли/идеи, вообще вещь незаменимая, на мой взгляд.

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Абсолютно одинаковые среды и абсолютно одинаковые геномы породят абсолютно одинаковые структуры организмов. Но чтобы и реакция этих абсолютно одинаковых организмов оказалась абсолютно одинаковой, то и совокупность, оказываемых на них воздействий (условий среды) должна быть тоже абсолютно одинаковой.

То есть, Вы не допускаете  в процессе функционирования живых организмов характерной для квантовой механики, включая алгоритмы квантовых компьютеров, вариантности получаемых решений в рамках одних и тех же физических воздействий?

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Вы тут с сарказмом мне адресуете вопрос, как, дескать, это дело соотносится с «руководящей и направляющей» ролью генома? А я вам поясняю свою позицию, что организм формируется в результате взаимодействия генома и среды – то есть, по моим представлениям, «руководящими и направляющими» (по отношению к организму) являются сразу обе стороны взаимодействия: и геном, и среда.

Корректно ли интерпретировать Ваши сообщения, отправляемые в эту тему, как продукт, порождаемый взаимодействием Вашего генома с Вашей средой?

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Но вы, как мне кажется, неявно пытаетесь приписать создание конструктивных решений только одной стороне – живой системе. Чем же тогда отличается ваш подход от тех товарищей, которые склонны всё приписывать только геному? По большому счёту, ничем не отличаются. Как я уже сказал, синтезируется конструктивное решение в процессе (и как результат) взаимодействия сразу, как минимум, двух сторон. Разумеется, выделение сторон взаимодействия (их количества и качества) – это интерпретация наблюдателя (он по-другому не может).

По какой модели косная среда, взаимодействуя с геномами, порождает на выходе новые функциональные структуры, характеризуемые собственной организацией и системной связностью?
Про "избыточную сложность" я помню, но она бессистемна. О проблемах возникновения новой организации, новой координации в эволюционных процессах Вы задумывались? В частности - тех же сложных инстинктов, адаптивных к конкретным условиям существования? Среда вынуждает возникнуть новую координацию? Как это физически происходит, градиенты каких энергий действуют со стороны среды, какие взаимодействия с ней происходят,  когда нужно согласованно с будущей функцией определенным образом координировать комплекс элементов и действий?

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 09:38:08Когда в экспериментах группы Брауна в колонии клеток дрожжей, являющихся генетическими клонами, в ответ на размещение в среду, где они не могут питаться, половина клеток погибает, а вторая половина без мутаций комплексно и по-разному перестраивает работу генов в поисках компенсирующего решения, то как это соотносится с «руководящей и направляющей» ролью генома, который у всех одинаков?

Игорь  Антонов,  а  как  ДОКАЗАНО,  что  геном у  всех  одинаков ?

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 13:32:40

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Абсолютно одинаковые среды и абсолютно одинаковые геномы породят абсолютно одинаковые структуры организмов. Но чтобы и реакция этих абсолютно одинаковых организмов оказалась абсолютно одинаковой, то и совокупность, оказываемых на них воздействий (условий среды) должна быть тоже абсолютно одинаковой.

То есть, Вы не допускаете  в процессе функционирования живых организмов характерной для квантовой механики, включая алгоритмы квантовых компьютеров, вариантности получаемых решений в рамках одних и тех же физических воздействий?

Не надо сюда приплетать квантовую механику. Попытки все объяснения переложить на квантовый уровень (дескать, всё там происходит и в будущем это будет кем-то объяснено), весьма похожи на уход от проблемы.

Кроме того, я ведь написал:

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Кроме того, не забывайте, что взаимодействие непрерывно, а дискретность возникает только момент «фиксации/регистрации». Эти вещи вообще фундаментальные (вот ссылки на сообщения, где я пытаюсь «расковырять» этот момент: https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg269167.html#msg269167,
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg269790.html#msg269790).

Может, вам надо было сначала это прочитать и постараться вникнуть в прочитанное?

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 13:32:40

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Вы тут с сарказмом мне адресуете вопрос, как, дескать, это дело соотносится с «руководящей и направляющей» ролью генома? А я вам поясняю свою позицию, что организм формируется в результате взаимодействия генома и среды – то есть, по моим представлениям, «руководящими и направляющими» (по отношению к организму) являются сразу обе стороны взаимодействия: и геном, и среда.

Корректно ли интерпретировать Ваши сообщения, отправляемые в эту тему, как продукт, порождаемый взаимодействием Вашего генома с Вашей средой?

Не надо передёргивать. Вот, что я написал:

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24И характер результатов хоть и предопределён однозначно, но он одновременно зависит от взаимодействия: генома и внутриклеточной среды, внутриклеточной и внеклеточной среды, и, скорее всего, ещё от многих взаимодействующих сущностей (я для простоты выбрал только две пары). Сможете всё это учесть? Хотя бы учесть взаимодействие этих двух пар? Никто не сможет.

Может, вам надо было сначала это прочитать и постараться вникнуть в прочитанное?

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 13:32:40

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 13:06:24Но вы, как мне кажется, неявно пытаетесь приписать создание конструктивных решений только одной стороне – живой системе. Чем же тогда отличается ваш подход от тех товарищей, которые склонны всё приписывать только геному? По большому счёту, ничем не отличаются. Как я уже сказал, синтезируется конструктивное решение в процессе (и как результат) взаимодействия сразу, как минимум, двух сторон. Разумеется, выделение сторон взаимодействия (их количества и качества) – это интерпретация наблюдателя (он по-другому не может).

По какой модели косная среда, взаимодействуя с геномами, порождает на выходе новые функциональные структуры, характеризуемые собственной организацией и системной связностью?
Про "избыточную сложность" я помню, но она бессистемна. О проблемах возникновения новой организации, новой координации в эволюционных процессах Вы задумывались? В частности - тех же сложных инстинктов, адаптивных к конкретным условиям существования? Среда вынуждает возникнуть новую координацию? Как это физически происходит, градиенты каких энергий действуют со стороны среды, какие взаимодействия с ней происходят,  когда нужно согласованно с будущей функцией определенным образом координировать комплекс элементов и действий?

Вообще-то я уже предлагал модели и сценарии, как может возникать функциональная (а не «тупая») сложность (от неё совсем недалеко до умения вырабатывать конструктивные решения), как может сформироваться опережающее отражение, как может сформироваться неупрощаемый комплекс, как может быть осуществлён «прыжок через пропасть» в эволюции, как может сформироваться первооснова в живой системе – гомеостаз системы и многое многое другое. Но вы в это дело не вникали (типа, зачем вникать, Арефьев ведь ничего умного не напишет). Может, вам надо было сначала это прочитать и постараться вникнуть в прочитанное?

А теперь вы внезапно выкатываете требование, чтобы я всё это вам подробно пояснил и аргументировал? Но при этом вы ни читать, ни вникать в прочитанное опять не собираетесь.

Действительно, с вами надо вообще заканчивать дискутировать.

Цитата: Питер от октября 26, 2023, 13:59:54Игорь  Антонов,  а  как  ДОКАЗАНО,  что  геном у  всех  одинаков ?

Одинаков он не абсолютно у всех, а статистически значимо. По итогам экспериментов проводился сиквенс геномов и там мутаций было обнаружено мало и были адаптированные экземпляры, не содержавшие мутаций по отношению к исходному генотипу.
И есть ещё сопутствующие обстоятельства, которые не сходятся со схемой, что по мутации что-то включилось и начало по-новому работать, поскольку состоявшейся адаптации предшествует достаточно длительный период поиска решения, когда клетки делиться не могли.

Цитата: АrefievPV от октября 26, 2023, 14:39:04Действительно, с вами надо вообще заканчивать дискутировать.

Хорошо, закончили.
По сути, в интерпретации клеточной адаптации Вы сначала предлагаете механистичную схему "взаимодействие генома и среды", а когда становится ясно, что она не работает, отсылаете к взаимодействию множества факторов, которые учесть "никто не сможет", то есть,  в никуда. В сухом остатке - пустота.
Ваши же системотехнические построения о тупой сложности представляются поверхностным взглядом постороннего.

Цитата: Игорь Антонов от октября 26, 2023, 14:43:25

Цитата: Питер от октября 26, 2023, 13:59:54Игорь  Антонов,  а  как  ДОКАЗАНО,  что  геном у  всех  одинаков ?

Одинаков он не абсолютно у всех, а статистически значимо. По итогам экспериментов проводился сиквенс геномов и там мутаций было обнаружено мало и были адаптированные экземпляры, не содержавшие мутаций по отношению к исходному генотипу.
И есть ещё сопутствующие обстоятельства, которые не сходятся со схемой, что по мутации что-то включилось и начало по-новому работать, поскольку состоявшейся адаптации предшествует достаточно длительный период поиска решения, когда клетки делиться не могли.

Мы  говорим  об  этой  статье  ? 
Multiple genomic changes associated with reorganization of gene regulation and adaptation in yeast.
David L, Ben-Harosh Y, Stolovicki E, Moore LS, Nguyen M, Tamse R, Dean J, Mancera E, Steinmetz LM, Braun E.
Mol Biol Evol. 2013 Jul;30(7):1514-26. doi: 10.1093/molbev/mst071.
Но   в  ней  нет  секвенирования  ГЕНОМА и  тем  более  генома отдельных  клеток -  за   исключением  двух  клонов.  в  основном  -  секвенирование  по  Сэнгеру  двух  небольших участков.
И  название  статьи  очень   забавное  -  множественные  геномные  изменения ...

Цитата: Питер от октября 26, 2023, 15:33:32Мы  говорим  об  этой  статье  ? 

Я имел в виду эту статью:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4207790/

и следующую информацию оттуда:

ЦитироватьThis observation was supported by our finding here that eleven of the sequenced sub-lineages did not contain any genetic mutations.

Цитата: Питер от октября 26, 2023, 13:59:54а  как  ДОКАЗАНО,  что  геном у  всех  одинаков ?

Теоретически это необходимо ввести, иначе всегда будет отговорка о "скрытых параметрах".
  Именно одинаковость условий и геномов - однозначная посылка, не позволяющая растекаться мысли по "тысячам факторов". Еще лучше, что бы геномы и остались неизменными. Пара "овечек Долли" содержатся одинаково, но одна умерла от рака, а другая от старости. ...Причем та, что умерла от рака пережила ту, что умерла от старости.

Перевод аннотации статьи
Induced Mutations in Yeast Cell Populations Adapting to an Unforeseen Challenge

ЦитироватьСовременный эволюционный синтез предполагает, что мутации происходят случайным образом, независимо от среды, в которой они дают преимущество. Тем не менее, есть признаки того, что клетки, сталкивающиеся со сложными условиями, могут быстро адаптироваться, используя процессы, выходящие за рамки отбора ранее существовавших генетических вариаций. Здесь мы показываем, что сильная регуляторная проблема может индуцировать мутации во многих независимых дрожжевых клетках при отсутствии общего мутагенеза. Полногеномное секвенирование клеточных линий выявляет репертуар независимых мутаций в пределах одной линии, которые возникли только после того, как клетки подверглись воздействию сложной среды, в то время как другие клетки той же линии адаптировались без каких-либо мутаций в своих геномах. Таким образом, наши эксперименты выявили множество альтернативных путей наследственной адаптации, которые были индуцированы в одной и той же линии в течение короткого периода времени. Наши результаты демонстрируют существование адаптационных механизмов, выходящих за рамки случайных мутаций, что свидетельствует о тесной связи между физиологическими и генетическими процессами.

Извините,   я  переводить  не  буду. Из  той  же  статьи

To evaluate the possibility of general mutagenesis and to verify the independence of the adapting sub-lineages, we performed whole genome sequencing of two lineages. Lineage 1 included 17 independently adapting colonies, two with a mutation in GAL80, and 15 without, while lineage 2 included nine independently adapting colonies, one with a mutation in GAL80, and eight without. Two additional clones with GAL80 mutations from other lineages were also sequenced. The analysis of the sequencing results was limited to adapted strains that had genome coverage greater than five reads per base in 80% or more of their nuclear genome. Mitochondrial DNA mutations were excluded from the analysis. To identify mutations, the sequences of the adapted strains were compared with the sequence of the naïve ancestral strain YPH499 plus the plasmid.

Comparing the 28 adapted strains to the naïve reference strain, three types of polymorphisms were found: chromosome duplications, insertions/deletions (indels) and single nucleotide polymorphisms (SNPs). First, we found that five strains had one or two duplicated chromosomes (Fig. 3). Chromosomes III, VIII, and XIV were each duplicated in two strains while chromosome XV in only one. Second, after removing uncertain indels in low complexity and repetitive sequences, five indels were found inside genes (Fig. 4a and Table S1). Three of the indels kept the gene sequence in-frame while two interrupted the open reading frame (ORF) causing a frame shift and premature stop codons. Finally, we found 18 SNPs in the 28 sequenced genomes: four intergenic, four synonymous, three nonsense and seven missense (Fig. 4b and Table S1). Excluding chromosome duplications, one genome contained three mutations, four contained two, twelve contained one mutation and, remarkably, eleven strains had no mutations at all (Fig. 4c). The distribution of mutations in these sub-lineages, and lack of repetition corroborates the conclusions from the GAL80 sequencing that the mutations occurred independently post plating.

Мутации  есть,  их  много    -  17  линий  с  мутациями, 11  без.

Отдельно  выделю  вот  эту  фразу.
The analysis of the sequencing results was limited to adapted strains that had genome coverage greater than five reads per base in 80% or more of their nuclear genome. Mitochondrial DNA mutations were excluded from the analysis.

Покрытие даже  не  низкое,  а  очень  низкое.  И  почему-то  только  80%  генома. При  таком  прочтении   пропустить  массу  коротких     инсерций\делеций  -   очень  легко.

Питер, Вы пристрастны даже в мелочах, не говоря уже о выводах.
Там сказано не 80%, а не менее 80%. Что касается тех мутаций, которые были обнаружены, то авторы статьи обосновывают направленность существенной их доли.

Как   молекулярщику - фраза  greater than five reads per base in 80% or more -  говорит  о  низком качестве  секвенирования. 

Цитата: Питер от октября 27, 2023, 12:05:29Как  молекулярщику - фраза  greater than five reads per base in 80% or more -  говорит  о  низком качестве  секвенирования. 

Есть современный обзор, ссылающийся, в том числе, на полногеномные исследования, из которого следует, что отрицаемая Вами в плане эволюционной значимости эпигенетическая адаптация и её наследование могут являться основным реальным механизмом микроэволюции:

Environmental Adaptation of Genetically Uniform Organisms with the Help of Epigenetic Mechanisms—An Insightful Perspective on Ecoepigenetics

В частности, содержательные фенотипические различия популяций идентифицированы как базирующиеся на специфических сигнатурах метилирования ДНК.

Я  где-то   говорил  о  том,  что  эпигенетика  не  важна  для  формирования   фенотипа  ? В  конце  концов  у  организма  1  геном  -  и масса  фенотипов  отдельных  клеток.  Только    эпигенетика  генерирует   такое  разнообразие.

Но: 
The epigenetically mediated generation of reversible phenotypic variation may ultimately end up in genetically fixed and irreversible phenotypic variation. This may be achieved via genetic assimilation and/or the conversion of epimutations to genetic mutations with similar phenotypic effects. This way, epigenetics-based phenotypic plasticity and acclimation may be the first step towards genetics-based evolutionary adaptation and speciation, explaining the unexpectedly high diversity in some asexually reproducing higher taxa. However, much work remains to be performed to test this hypothesis experimentally.

И  вопросы 
- Is transgenerational epigenetic inheritance involved in the production of epigenetic ecotypes?
- Can epigenetic ecotypes evolve into classical genetically based ecotypes and, finally, into different species?
они  и есть  вопросы.