О холиварах, универсальных геномах и смене функций генов

[macroevolution]

В связи с увлекательным холиваром, развернувшимся во многих жэжэшечках вокруг истории с asena , pinchas и статьей Михаила Шермана
(ссылки на холивар не буду давать, всё легко ищется),
будет полезно дать ссылки на ряд недавних исследований, имеющих отношение к теме (конкретно - к гипотезе Шермана об "универсальном геноме"). Суть в том, что гены, в т.ч. регуляторы морфогенеза, довольно легко меняют свои функции в ходе эволюции - несколько лет назад это еще казалось очень удивительным и порождало экстравагантные интерпретации вроде шермановской, но сейчас уже как-то все привыкли и поняли, что это нормально и ожидаемо. Сам М. Шерман отметил это в письме (оно цитируется где-то в бесконечных тредах, составляющих упомянутый холивар) и заметил также, что, если бы он писал свою статью сегодня, то не стал бы настаивать на такой аргументации.
Эволюция создает новшества из подручного материала, поэтому вполне ожидаемо, что гены, гомологичные тем, что регулируют развитие сложных органов у сложных животных, обнаруживаются в геномах простых животных, даже не имеющих этих органов. У них эти гены, конечно, выполняют какие-то другие функции.
Ну и вот, собственно, ссылки.
1. У губок обнаружена генная сеть, которая могла бы управлять развитием глаз
2. У одноклеточных организмов есть ген, способный управлять развитием хорды
3. Hox-гены оказались более эволюционно изменчивы, чем предполагалось раньше
И, что особенно интересно, сходные признаки (даже такие сложные, как эхолокация), оказывается, вполне могут независимо формироваться у далеких родственников за счет сходных мутаций в гомологичных генах
4. Конвергентная морфология как следствие конвергенции генов  (это к вопросу о возможности параллельного формирования, например, сложных глаз у далеких друг от друга групп животных на сходной генетической основе).

И последнее: любители научных блогов, читайте журнал caenogenesis (автора трех из четырех процитированных выше заметок).

Comments

[yggaz (from livejournal.com)]

Почитайте работу Хоцея "Замечания по поводу взглядов Томаса Куна".

[yggaz (from livejournal.com)]

Да-да-да, опубликуйте здесь или где-нибудь ещё обязательно :).

[bbzhukov.livejournal.com]

Нормально. Примерно таким же манером адвокат небезызвестного Криппена в свое время добился оправдания своего клиента согласия двух вполне приличных патанатомов выступить в суде с контрэкспертизой, опровергающей выводы обвинения. Что они говорили об этом адвокате потом, когда Спилсбери прямо в зале суда, перед присяжными и публикой, тыкал их носом в препараты, - история не сохранила.

[bbzhukov.livejournal.com]

Э-э-э... Я правильно Вас понял, что Гриша Идельсон - друг Шермана?

[bbzhukov.livejournal.com]

Вот, спросил и получил ответ. Посылаю Вам на мейл - в таком виде, в каком это вышло в журнале, только добавил в конце ссылку на ту публикацию.

[bbzhukov.livejournal.com]

В нужную, в нужную. Только естественный - в сторону, нужную самому репликатору, а искусственный - в сторону, нужную тому, кто этот отбор ведет.

Выбирайте, какой хотите, и ни в чем себе не отказывайте.

[bag-o-thoughts.livejournal.com]

Я имел в виду другое, в вашем примере мы имеем изменений функции гена и последующий отбор по эффективности в свете этого изменения, мой вопрос был о возможности толчка для того чтобы собственно произошло изменений в функции гена, в направлении заданном отбрщиком. Что-то вроде ГМО, только с изменением родных генов организма.

[bbzhukov.livejournal.com]

Ну вот только что послал текст хозяину журнала, так что следите за постами в нем.

[grihanm.livejournal.com]

Он в акноледжментс статьи.

[bbzhukov.livejournal.com]

Дык понимаете, какое дело: а КТО, собственно, будет определять, какое направление нужное?

То есть, если есть некий "отборщик", то понятно, кто: он и будет. И тут аналогия даже не с ГМО (там ничего не изменяют в самом гене, а просто берут ген с нужной функцией у того, у кого он есть, и встраивают его в геном тому, у кого его нет), а то, что делают ребятки Крейга Вентера: сочиняют всяко-разные белки, смотрят на компьютерных моделях, что бы такой белок мог делать, и если оказывается, что что-то интересное - переводят его аминокислотную последовательность в нуклеотидную, синтезируют ее в реале и всобачивают в живую клетку. Хотя, заметьте, и тут ключевая операция - "наделаем много разных и посмотрим, не найдется ли среди них чего-то осмысленного" - пусть и на виртуальных моделях. Но теоретически можно помыслить, что когда-нибудь мы настолько хорошо будем представлять себе связь между генетическим текстом и конечным результатом, что когда нам захочется вывести, например, летающего розового слонопотама, мы просто прикинем, какие гены будут ему нужны для обеспечения соответствующего онтогенеза и функций, введем текст этих генов прямо с клавиатуры в синтезатор - и получим на выходе нужный блок генов. Или даже целостный геном, упакованный в красивые стандартные хромосомки.

А вот в природе такого не бывает. Эволюция принципиально бессубъектна, и розовые слонопотамы в ней появляются не потому, что их кто-то придумал (и не потому, что какому-то древнему зверю, совсем непохожему на слонопотама, захотелось стать слонопотамом), а в силу слепого, безличного, равнодушного к результату статистического процесса, вроде какой-нибудь фильтрации или выщелачивания. Гены никто не меняет в нужную сторону, потому что некому решить, какая сторона нужная.

И даже тогда, когда гены нужно срочно менять в определенном направлении - чтобы считываемый с них белок был точным стереохимическим слепком с некоторой чужой макромолекулы - эволюция не нашла другого решения, как только ускоренный случайный перебор вариантов с отбором наилучших на каждом этапе. Минимум два раза независимо решала эту задачу, на основе совершенно разных белков - и ничего другого не придумала. Что как бы наводит на мысль, что другого решения просто нет.

[bag-o-thoughts.livejournal.com]

В силу фрагментарности знаний, корявенько формулирую вопросы, я понимаю что есть ГМО, просто не очень удачно сравнение привел, про естественную эволюцию тоже более менее понятно. Но через дебри моего словоблудия вы продрались и таки ответили. Пойду интересоваться работами Вентера, собственно я и спрашивал о существовании и возможностях развития этого метода. Большое спасибо.

[bbzhukov.livejournal.com]

Пардон, не Вентера, а другого кудесника - Майкла Хечта. Хотел поправить, но доступ к редактированию собственных комментов оказался запрещен.

[macroevolution.livejournal.com]

Спасибо, получил! Она согласна, чтобы я опубликовал это здесь?

[bag-o-thoughts.livejournal.com]

Спасибо, хотя Вентер тоже любопытной личностью оказался.

[bbzhukov.livejournal.com]

Да. Собственно, я ради этого ей и звонил, текст-то у меня у самого есть.

[bbzhukov.livejournal.com]

Да, потому-то он мне первым делом на язык и пришел. Будем считать, что все к лучшему.

А работа Хетча - вот: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0015364.

[bbzhukov.livejournal.com]

На здоровье. Надо же - оказывается, я ухитрился дать полезный ответ, совершенно не поняв вопроса! :-)

[bbzhukov.livejournal.com]

А, ну это ладно.

Знаете, на всякий случай: если Вы увидите откровенно ID-шную книжку с моим именем в акноледжменте - не считайте меня, пожалуйста, другом автора :-). Это я не гипотезы строю об отношениях Ш. и И. - просто было в моей жизни такое, что человек прислал мне рукопись своей книжки и в результате нашей переписки исправил самые вопиющие ляпы то, что не было связано с его главной идеей. Книжку я потом не видел и не знаю, вышла ли она, но вполне может быть, что мне там автор выражает благодарность.

[grihanm.livejournal.com]

Мой приятель - не только хороший ученый, но и опытный политик. (c)

[gegmopo4.livejournal.com]

А что за история?

[gegmopo4.livejournal.com]

Знаком.

[a-zilber.livejournal.com]

как это так получается, что один и тот же ген (т.е. один и тот же белок) участвует в совершенно разных видах деятельности?

Так же, как, например, вся машинерия, реализующая TCP протокол, участвует в отображении вот этого предложения на экране и в занесении какой-нибудь записи в какую-нибудь удалённую базу данных.

[bbzhukov.livejournal.com]

Ну, это надо смотреть у progenes, это она рассказывала. Но мне лень лезть в ее старые посты, так что перескажу по памяти, не ручаясь за точность деталей.

В общем, некий ее коллега из аборигенов как-то заглянул в один "зеленый" форум и обнаружил, что там обсуждается животрепещущая тема: как уменьшить нагрузку на окружающую среду, создаваемую погребальной индустрией? Мол, архаичная традиция хоронить покойников в деревянных гробах стимулирует уничтожение лесов; кроме того, для изготовления гроба используются краски, лаки, клей, пропитки, а то и тяжелые металлы, все это бесконтрольно попадает в почву... в общем, ужас-ужас. А вот тут, мол, некоторые экологически ответственные стервятники могильщики производители ритуальных услуг предлагают вместо гробов специальные контейнеры из специальным образом обработанного технического крахмала. Мол, он, пока сухой, вполне прочный, а в почве быстро биодеградирует, получается дешево и сердито экологично.

Русланин коллега, который, как и всякий биотехнолог, имел специфическое отношение к "зеленому" мейнстриму, нмедленно сделал огромные голубые глаза и спросил: а вы уверены, что эти ушлые бизнесмены не используют для этих целей крахмал из ГМ-кукурузы? После чего немедленно вышел из форума и некотонрое время туда не заглядывал, желая переждать все возмущенные комменты по поводу его неуместного и бестактного юмора.

Когда же он вновь заглянул в этот форум, то обнаружил, что там уже вовсю обсуждается, есть ли достаточно надежные признаки, позволяющие отличить крахмальный гроб conventional от трансгенного и не пора ли начинать кампанию, чтобы вынудить бундестаг (или сразу Европарламент?) принять закон, обязывающий производителей гробов использовать только тру-органик старч...

[alisarin.livejournal.com]

== Эволюция принципиально бессубъектна

Эта точка зрения, на мой взгляд, заблуждение биологии, хотя никакие основы эволюционизма ее опровержение никак не подрывает. Просто биологам следует составить себе пусть не строго научное, но в некотором отношении ориентировочное понимание, что крылатый конь Пегас невозможен, а саранча практически с тем же функционалом - сколько угодно.

Вообще спасибо Вам за публикацию в вашем журнале - я понял, о чем речь!

[bbzhukov.livejournal.com]

Я, честно говоря, не очень понял, какое отношение имеет возможность/невозможность Пегаса к субъектности/бессубъектности эволюции. "Ориентировочное представление" в биологии есть, но чтобы говорить о нем, нужно уточнить: а какие именно характеристики Пегаса невозможны? Летающее существо размером с лошадь? Летающее позвоночное, у которого помимо крыльев есть еще две пары ног? Или что?

Ну и, конечно, прежде, чем обсуждать, какие последствия повлечет отказ от идеи бессубъектности эволюции, я хотел бы сначала знать: а каковы основания для такого отказа? Воля Ваша - я не вижу ровно никаких. Зато регулярно вижу, сколько путаницы и ерунды возникает всякий раз, когда эволюцию - хотя бы даже условно и метафорически - начинают мыслить как субъектный процесс.

Вообще спасибо Вам за публикацию в вашем журнале
Вы имеете в виду статью Вики Скобеевой? На здоровье, но прежде всего благодарить надо ее.