Вроде тех окаменелостей, что появляются случайно

[marigranula]

На протяжении многих сотен миллионов, если не миллиардов лет, фрагменты вирусных геномов встраивались в геномы клеток хозяев. Геномы очень многих организмов, включая человека, содержат большое количество постепенно деградирующих остатков виральных геномов, такие вот "окаменелости". Однако, некоторые из этих остатков вирусов продолжают быть активными. В интересной статье Ancient Viral Integrations in Marsupials: A Potential Antiviral Defence , исследовались геномы сумчатых. В них обнаружилось большое количество таких вот "живых окаменелостей", то есть активных остатков геномов вирусов. Причем самый древний, имеет возраст не меньше 82 миллионов лет [*]. Непонятно, почему эти гены продолжают быть активными - какую функцию они играют в организме? Авторы статьи предположили что они используются в антивирусной защите [**] - клетки используют транскрибированные РНК бывших вирусных генов, чтобы распознать последовательность инфицирующих РНК. Однако, при быстроте эволюции болезнетворных вирусов, логично предположить, что последовательности вирусов должны были бы за это время изменится до полной неузнаваемости как результат естественного отбора.

*Все австралийские сумчатые произошли от одного или нескольких близких видов южноамериканских сумчатых, которые мигрировали в Австралию из Южной Америки через Антарктиду. Поскольку известен возраст последнего общего предка - 82 миллиона лет, то гены представленные и Австралийских и Южноамериканских сумчатых существовали уже в общем предке.
**Для сумчатых, у которых детеныши рождаются с неразвитой иммунной системой, это особенно важно.

Comments

[galka-psisa.livejournal.com]

Интересно, спасибо!

[marigranula.livejournal.com]

:))

[egovoru.livejournal.com]

Никогда не слышала слово "виральный" - по-русски все же говорят "вирусный" :)

"при быстроте эволюции вирусов, логично предположить, что последовательности вирусов должны были бы за это время изменится до полной неузнаваемости как результат естественного отбора"

Ну так, если они встроились в геном млекопитающего, их эволюция ведь ограничена скоростью его размножения, разве нет? Они же не дуплицируются самостоятельно, независимо от остального генома?

"клетки используют транскрибированные РНК бывших виральных генов, чтобы распознать последовательность инфицирующих РНК"

Как при CRISPR'e, что ли? Но там куски вирусного генома встраиваются в специальное место генома бактерии, а у сумчатых куда?

[marigranula.livejournal.com]

"Никогда не слышала слово "виральный" - по-русски все же говорят "вирусный" :)"
Спасибо, исправил.

"Ну так, если они встроились в геном млекопитающего, "
Имелись в виду болезнетворные вирусы, от которых клетка защищается.

"Как при CRISPR'e, что ли"
Да, что-то в этом роде

[affidavid.livejournal.com]

Ну Кунин же пишет, что системы защиты от паразитов происходят из генома других паразитов.

[marigranula.livejournal.com]

Да, конечно, но речь обычно идет об интеграции в геномы бактерий кусочков вирусной РНК недавно, ну то есть не миллионы лет назад.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Организм использует полезные гены вируса.
Что, кстати, напрочь опровергает гипотезу "расширенного генотипа" Докинза.

[marigranula.livejournal.com]

Почему опровергает??

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

У Докинза организм это приложение к генам, их оболочка и способ распространения.
Он этот образ выкрал у простейших и микроскопических паразитов, которые руководят сложными высокоорганизованными хозяевами с помощью химических сигналов.

На самом же деле всё наоборот: это организм выбирает гены как в магазине, отбраковывает ненужные, собирает полезные. Если надо - запускает мутагенный процесс, который намеренно ломает гены, превращая их в бесполезный мусор с вероятностью 99%. Если надо - вырывает из массы генов вируса парочку и встраивает в беличье колесо.

Никакой "эволюции" генов нет в том смысле, что гены весьма стабильная и неизменная штука. Мутация - это уже другие гены, не прежние. Популяция организмов та же, уже с новым геном, а ген не эволюционировал, его или отбраковали, или поместили "в резерв", заменив принципиально новым, который только что сделали "из того, что было".

[marigranula.livejournal.com]

"организм выбирает гены как в магазине, отбраковывает ненужные, собирает полезные. "
Организм не может отбирать гены передаваемые по наследству, не существует таких механизмов у организма. Существует процесс соматического отбора в адаптивной иммунной системе позвоночных, где клетки иммунной системы с генами антител которые распознают компоненты самого организма уничтожаются, но это не передается по наследству
Есть несколько примеров, когда организм действительно "берет" гены, но у него нет возможности оценить их "полезность", организм берет то что есть. Например, у бактерий есть способность интегрировать в специальные места геномов ДНК reverse transcribed с виральной ДНК, но интегрируется ДНК с любой РНК попавшей в клетку, клетка не отбирает что именно reverse transcribe.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

"Выбирает" - термин условный, конечно. "Принимает в работу в случае их полезности".
И важная ремарка: организм "выбирать" не может, а популяция может. Единица эволюции - популяция.

[marigranula.livejournal.com]

"Единица" эволюции — это все таки или организм или некоторые части ДНК, такие как транспозоны и плазмиды. Популяция же не воспроизводятся — воспроизводятся либо организмы или упомянутые генетические элементы.
Существует очень путанный вопрос с одноклеточными слизевиками (типа того, что у меня живет), где действительно субпопуляция может быть "единицей" эволюции, но там все очень путанно, и в любом случае это исключительный случай.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

>>"Единица" эволюции — это все таки или организм или некоторые части ДНК<<

Это невозможно. Особь не может никуда эволюционировать в одиночку. Для эволюции нужно хотя бы две.
Даже у прокариотов с их горизонтальным переносом генов. Если бы бактерия существовала в единственном экземпляре, ей было бы невыгодно хватать вслепую гены. Слишком мал шанс, что выйдет что-то удачное.
Но поскольку прокариоты реплицируют миллионы идентичных организмов (99% которых по любому скоро умрут) - почему бы не сыграть в генную русскую рулетку? Авось повезёт.
Но миллион бактерий - это популяция, как ни крути.

[marigranula.livejournal.com]

А, понял, что Вы имеете ввиду.
Тут ситуация следующая: мысленный эксперимент для живых организмов который правда проигрывался в компьютерных симуляциях эволюции типа Tierra.
Мы берем некоторый геном, и отслеживаем всех его потомков. Регулярно проверяем его потомков и сравниваем с начальным геномом и смотрим как они отличаются друг от друга. Вот тот факт что они отличаются, и означает что геном эволюционирует.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Геном - т. е. генотип в целом, а не отдельные гены?

[marigranula.livejournal.com]

Геном — это все гены клетки.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Клетки организма? Так ведь её геном создан организмом, он не самостоятелен.

[marigranula.livejournal.com]

Ну да, синтезирован самой клеткой. И что?

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Ну, не совсем самой клеткой, а из созданной организмом стволовой клетки.
Геном клетки не передаётся потомкам организма, соматические клетки сугубо вспомогательны, никакой эволюции у них нет.

[marigranula.livejournal.com]

Ну у растений, кищечнополостных, губок и т.д. соматические клетки вполне оставляют потомство :))
В любом случае, есть половые клетки .