Загадки эволюции

Автор mastax, марта 25, 2005, 11:33:20

« назад - далее »

Игорь Антонов

Цитата: "Питер"Тот  же   Прохорчук

В половых клетках все тканеспецифичные гены, кроме генов специфичных для сперматозоидов и яйцеклеток, неактивны и метилированы. При введении неметилированной ДНК в оплодотворенную яйцеклетку мыши метилируются почти все CG-пары.
Вам кажется, что Прохорчук  в рамках одной статьи по недоразумению сам себе противоречит, утверждая

1) "гамета, полученная от родителей, имеет индивидуальный патерн метилирования генома, определяющий импринтинг, устанавливающийся во время формирования клеток зародышевой линии."

2) "В половых клетках все тканеспецифичные гены, кроме генов специфичных для сперматозоидов и яйцеклеток, неактивны и метилированы."

?

Нет, это противоречие кажущееся.
Речь идёт о том, что индивидуальные паттерны метилирования каким-то образом преодолевают при наследовании барьер гиперметилирования  половых клеток.

О том же пишет ещё один профи по метилированию, В.А.Гвоздев:

"Итак, отдельным генам свойствен определенный рисунок распределения метилированных остатков цитозина, которые располагаются в основном в промоторной области. Этот рисунок может автоматически поддерживаться после каждого акта редупликации ДНК, то есть сохраняться в ряду клеточных поколений делящихся клеток благодаря активности ДНК-метилтрансферазы, узнающей полуметилированные участки ДНК после репликации. Оказалось, что рисунок метилирования гена, регистрируемый в соматических клетках млекопитающих, стирается в процессе образования зародышевой ткани и гамет. В некоторых случаях специфичный рисунок метилирования устанавливается вновь уже при образовании гамет: один характерен для гена в сперматозоиде, а другой - для гомологичного (аллельного) гена в яйцеклетке.
Во многих других случаях для аллельных генов, унаследованных от отца и матери, соответствующий рисунок метилирования устанавливается позднее, на ранних стадиях развития эмбриона."


Из статьи "Epigenetic germline inheritance", Suyinn Chong and Emma Whitelaw,
Current Opinion in Genetics & Development 2004, 14:692–696:

"Эпигенетическое наследование у млекопитающих описано недавно [25] и привлекло к этому феномену новый интерес. Трансгенеративное наследование эпигенетических признаков наблюдалось для нескольких трансгенов мышей и и немногих эндогенных локусах, включая доминантный agouti viable yellow (Avy) и axin-fused аллели (rev. [26]). Экспрессия Avy участвует в детерминации окраски шерсти, а экспрессия axin-fused ассоциирует с kinky tail. У этих аллелей, обозначаемых как метастабильные эпиаллели, состояние экспрессии варьирует между животными (варьирующая экспрессивность) и по Avy, даже внутри одного животного (variegation). Различия в состоянии экспрессии коррелируют со степенью метилирования cytosine в локусе у животных, которые генетически идентичны [27,28]. Важно, что эти фенотипы м. проходить в последующие поколения [27,28]. Напр., паттерн метилирования ДНК, обнаруживаемый в соматических тканях родителей сохраняется в гаметах, наследуется зиготами и затем обычно, но не всегда исчезает и восстанавливается снова спустя некоторое время между оплодотворением и образование бластоциста [28](ME Blewitt, personal communication)."

Питер

Игорь,    я  обязательно  скажу   Владимиру  Алексеевичу  Гвоздеву,  что  он  профи  по  метилированию.  :D
Есть  общая  закономерность  -   стирание  профиля  метилирования  в  половых  клетках.   И  есть     несколько      исключений,  подтверждающих  правила  -   те  самые  связанные  с  геномным  импринтингом    гены  с  диф.  метилированием   в яйцеклетках  и  спермиях.
А  оно  вам  надо  ?

Игорь Антонов

Цитата: "Питер"Есть  общая  закономерность  -   стирание  профиля  метилирования  в  половых  клетках.   И  есть     несколько      исключений,  подтверждающих  правила  -   те  самые  связанные  с  геномным  импринтингом    гены  с  диф.  метилированием   в яйцеклетках  и  спермиях.

Питер, Вы помните, кем был Паниковский до революции?

Вам и Прохорчук, и Гвоздев, и Chong-Whitelaw хором говорят, что есть ещё одна закономерность - "паттерн метилирования ДНК обнаруживаемый в соматических тканях родителей сохраняется в гаметах, наследуется зиготами и затем обычно, но не всегда исчезает и восстанавливается снова спустя некоторое время между оплодотворением и образование бластоциста", что и означает существование отрицаемого Вами явления наследования паттернов метилирования.

Так ничего и не видите,  Питер?

Может быть, это Вам поможет? :

Joseph F Costello, Christoph Plass  "Methylation matters", J Med Genet 2001;38:285-303 ( May ) :

"Methylation patterns of certain genomic regions appear polymorphic between people and can be inherited"

Москвич

Игорь, Питер! Дурацкий спор. Метилирование относят к эпигенетике, а эпигенетика по определению описывает наследуемые свойства. "Science" даже организовал в сети специальный раздел, посвященный эпигенетике (http://www.sciencemag.org/feature/plus/sfg/resources/res_epigenetics.shtml), там это черным-по-белому.
То, что паттерны предварительно стираются, совершенно не означает, что они не наследуются - они же наблюдаются впоследствии у потомков! Наследование по определению (хотя изучение самих механизмов находится в начальной стадии).
При этом, цепи ДНК перед делением тоже расплетаются, разрезаются на фрагменты и затем собираются снова - ну и что? Никому в голову не приходит на этом основании отрицать наследование ДНК.
Соответственно, ошибки копирования случаются и там и там. Прекращайте, блин - дурацкий спор.

Питер

Москвич,      спор  не  дурацкий.
Простите,  где  показано  НАСЛЕДОВАНИЕ    паттернов  метилирования именно в  ряду  поколений  ?  Только     конкретные  эксперименты -  без  воды  и  общих  рассуждений.  
Дело  в  том,  что    определение  из Science  не  говорит   о   наследовании в  ряду  поколений  -  там  использовано  слово heritable,    a  не inherited.  Что    в  данном  случае  важно.  Речь  все-таки  идет  именно  о   ряде  клеточных  поколений   в  соматических  клетках  -  а  не  о  гаметогенезе.
И  по  поводу  ДНК  там  все-таки  одна  цепь  реплицируется  непрерывно.  А  вторая  -  фрагментами  Оказаки  на  непрерывной  цепи.   То  есть  парралель  с  метилированием  достаточно   условна.
А  оно  вам  надо  ?

Москвич

Питер
Цитировать"где показано НАСЛЕДОВАНИЕ паттернов метилирования именно в ряду поколений ?"
Везде - это уже вовсе не секрет.
Вам не составит никакого труда проверить этот вопрос самостоятельно. Я даже облегчил задачу и привел источник со множеством ссылок. По-моему, неплохой дайджест по эпигенетике с указанием всех существенных моментов. Вам, возможно, лень копаться. Но, имхо, без этого невозможно получить адекватное представление по тому или иному вопросу. По крайней мере, я стараюсь поступать именно так (в т.ч. используя перекрестные ссылки, references и т.п.).
Но если со временем туго, конкретизирую свою ссылку (там есть в т.ч. про наследование):
http://www.sciencemag.org/feature/plus/sfg/research/rsch_epigenetics.shtml#methyl

Если этого недостаточно, тогда просто задайте поиск в GoogleShcolar (http://scholar.google.com/) по ключевым словам "еpigenetic inheritance". Будете удивлены.

Это малая доля того, что можно было бы привести:
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/308/5727/1466
http://www.pnas.org/cgi/content/full/pnas;100/5/2538 (для экономии времени просто см. последний абзац Discussion)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=12404095&itool=iconnoabstr&query_hl=12
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=12526754&itool=iconnoabstr&query_hl=13
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9094308&itool=iconabstr&query_hl=13
http://pcp.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/43/10/1106
http://www.nature.com/nature/journal/v421/n6921/abs/nature01411_fs.html

Питер

Москвичу.
Если  посмотреть  на  все  это  изобилие     -  то  мы  увидим  в   основном  импринтинг  и  эпигенетику в онтогенезе.  
По   животным  (я  растения  выношу  за  скобки)  есть  собственно  толь  одна  статья  в PNAS.  Очень   интересная,  но  есть   вопросы.
Первое.  Там  не  все  корректно  со  статистикой  - например.  в рис. 3С   отличий  ни  по хи-квадрат,  ни  по  Фишеру  нет (благо  что  это  можно  подсчитать)
Второе.  Не  очень  ясно,  почему  не  приведены  полные  данные  по  спариваниям  -  не  ясно,  сколько  вообще    было  гетерозигот   по  мутации   при  скрещиваниях   гетерозигот     по  мутации  с  гомозиготами  по  дикому   типу.
А  оно  вам  надо  ?

Москвич

Питер, спасибо за диалог. Я сказал по данному вопросу все, что считал нужным сказать.

b-graf

Тема не закрыта ?
Не могу похвастаться, что понял более 5 % написанного, но мне кажется что вот эта новость (из новостей Юрича) как раз в тему
http://gzt.ru/print.php?p=science/2006/01/30/210628.html

"Для того чтобы определить, как гены выстраивают этот внушающий благоговение химический компьютер и управляют им, ученые сфокусировались на синапсе - области контакта между нейронами, через которую нервные клетки передают для обработки информацию, лежащую в основе чувств, восприятия и мышления.

Ученые выделили в синапсах составляющие молекулы и проанализировали их, применив масс-спектрометрию, в результате чего было выявлено более 1000 различных белков. Затем ученым пришлось найти описывающие их гены и изучить, какие из белков будут взаимодействовать друг с другом. В итоге получено представление о том, как именно взаимодействуют 200 белков в молекулярной сигнальной машине, которая была названа MASC. Подробное описание исследования можно найти в последнем номере журнала «Биология молекулярных систем» (Molecular Systems Biology)."
...
"В физическом отношении треть MASC присутствует даже в дрожжевых клетках – примитивных, лишенных нервной системы. Это значит, что человеческий мозг, вероятно, постепенно эволюционировал, что позволило нашим предкам адаптироваться к окружающей среде"

Интересно, в чью пользу может быть интерпретировано это окрытие - в пользу стандартных эволюционистов или сторонников "клеточного интеллекта" ?

Alexy

Цитата: "olenellus"И я опять говорю, что необязательно усложнение, появление какой-то новой структуры должно быть непрерывно и постепенно. Фенотипически. А вот генотипические изменения при этом вполне могут быть постепенные и происходить потихонечку.

Вот, например, обзорная статья по этой тематике
http://www.nymc.edu/sanewman/PDFs/Salazar_Development_2003.pdf

Кстати, пионерская работа в этом направлении (после Тьюринга, конечно) была сделана Майнхардтом (Meinhardt), который на основании всего лишь системы из двух нелинейных уравнений (одномерный случай) с небольшим количеством параметров сумел воспроизвести почти все рисунки на раковинах конусов и не только (немного варьируя эти параметры). Правда, с некоторыми у него всё же не получилось...

И по бабочкам уже несколько работ есть (по таким же простым моделям, немного варьируя параметры в которых, можно получить самые разные рисунки на крыльях).


А вот, почему же пигментация крыльев бабочек стабильна, а раковин моллюсков - нет... не знаю... Возможно, дело в том, что пигментация моллюсков происходит в динамическом режиме всю жизнь, а у бабочек на стадии куколки быстро закладывается рисунок (статический). В итоге, возможно, пигментация моллюсков может быть более подверженна влиянию внешних условий в течении жизни. В связи с этим интересно узнать у mastax является ли различие в пигментации улиток одной кладки полиморфизмом, или же это просто вариации на тему одного генома? Кто-нибудь выделял чистые линии с одинаковым рисунком? И другой вопрос, насколько велики популяции упомянутых Вами бабочек? Просто интересно, насколько быстро может происходить там закрепление небольшой почти-нейтральной мутации. Может, в этом тайна ненаблюдения полиморфизма по узору?
А имеется ли где-то или у кого-то в электронном виде и сама статья: Meinhardt, H. and Gierer, A. (2000) "Pattern formation by local selfactivation and lateral inhibition" (BioEssays 22, 753-760)?

Могли бы Вы, Olenellus, дать ссылки на статьи о бабочках, где описано, как по простым моделям, немного варьируя их параметры, можно получить самые разные рисунки на крыльях?

olenellus

Извините, у меня была временная проблема с авторизацией на форуме, поэтому так долго не отвечал.

Вот ссылка на статью про бабочек, которую находится в свободном доступе:
A. Madzvamuse, P.K. Maini, A.J. Wathen, T. Sekimura. A predictive model for color pattern formation in the butterfly wing of Papilio dardanus // Hiroshima Math. J. 32 (2002). P.325–336

Alexy

Может ли кто-то достать в электронном виде статью:
Meinhardt, H. and Gierer, A. (2000) "Pattern formation by local selfactivation and lateral inhibition" (BioEssays 22, 753-760)?
Гугль не находит ее.

Или может у Майнхардта есть другие (более доступные в электронном виде) статьи, где тоже излагается, как он "на основании всего лишь системы из двух нелинейных уравнений (одномерный случай) с небольшим количеством параметров сумел воспроизвести почти все рисунки на раковинах конусов и не только (немного варьируя эти параметры)"?

plantago

С уважением,
plantago

Alexy

По второй ссылке нашел http://www3.interscience.wiley.com/journal/72513222/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0

Но она платная (после регистрации и авторизации).
Вы бы могли мне ее прислать?

plantago

НЕТ, там свободный PDF. Надо просто воспользоваться ссылкой "All 5 versions". Среди открывшихся ссылок будут две с PDF, например, http://www.me.ucsb.edu/~moehlis/APC514/2002_1.pdf
С уважением,
plantago