Братоубийство как способ присвоения чужой наследственной информации?

[macroevolution]

"Братоубийством" (фратрицидом) назвали явление, обнаруженное у стрептококков, которые в определенных условиях убивают токсинами других стрептококков (безвыборочно, в том числе и представителей того же штамма, генетически неотличимых от убийц), а затем поглощают ДНК, высвободившуюся из разрушенных клеток, и встраивают фрагменты чужих хромосом в свой геном.

Теперь аналогичное явление найдено у холерных вибрионов, которые используют для убийства собратьев удивительную молекулярную машинку - "секреторную систему типа VI". Она представляет собой не что иное, как ножку бактериофага, развернутую в обратную сторону. Бактериофаг использует этот белковый комплекс для протыкания клеточной стенки бактерии и впрыскивания в жертву своей ДНК. Бактерии, "одомашнившие" этот набор вирусных генов, используют систему для протыкания оболочки других клеток (бактериальных или эукариотических) и введения туда различных "эффекторов" (например, токсинов).



Бактериофаг (слева) и секреторная система типа VI.

Как и стрептококки, вибрионы поглощают фрагменты ДНК убитых сородичей и встраивают  их в свой геном. Более того, у вибрионов даже обнаружена единая регуляция генов, ответственных за построение секреторной системы типа VI и за поглощение чужой ДНК.

Подробнее на "Элементах"

При всей соблазнительности идеи о том, что бактерии могут убивать сородичей, чтобы поживиться их наследственной информацией, мне кажется, всех выгод ГПГ недостаточно для развития такой адаптации. Скорее всего, в основе развития адаптации - борьба с конкурентами и каннибализм (ДНК заглатывается прежде всего как пища, на запчасти-нуклеотиды), а эпизодический ГПГ в этой ситуации - лишь побочный эффект. А вы как думаете? Может ли развиться под действием Е.О. способность к убийству соседей и заглатыванию их ДНК, если единственной выгодой от этого является шанс встроить чужой аллель себе в геном?

Comments

[dims12.livejournal.com]

Ну. Потом приходило другое племя, снова ело ананасы и снова умирало через несколько поколений. И так далее. Через некоторое ананас объявлялили "проклятым фруктом" и больше не ели.

Покажите мне такие ананасы, которые вроде бы съедобны, но через несколько поколений вызывают проблемы?

[1greywind.livejournal.com]

Ну так что, по вашему есть какая-то разница между "природными" мутациями и "неприродными", инициированными человеком? Человек - это та же природа. Причем его возможности гораздо скромнее.

[dims12.livejournal.com]

Метеориты тоже почти никогда не падают. Но иногда падают. Поэтому, давайте будем жить в бомбоубежищах?

[akeon.livejournal.com]

+100500, как говорят «в интернетах» :). И на самолетах тоже летать не надо. А вообще, лучше сразу лечь и помереть: так оно надежнее :))).

[pogorily.livejournal.com]

Вывалю кучку своих соображений.

1. Эволюция бесполезна для индивида, но способствует продолжению в будущее, через поколения.
2. Половое размножение эвкариот является практически необходимым - строго партеногенетические виды довольно быстро вымирают. Тянутся через сотни миллионов лет только последовательности поколений, использующих (пусть не при каждом размножении) половой процесс. Именно потому что как половой процесс, так и ГПГ способствуют эволюции.
3. ГПГ является заменой полового процесса, для тех, у кого его нет - бделлоидных коловраток, прокариот (в форме конъюгации).

Отсюда вывод - ГПГ имеет самостоятельную ценность именно для задачи "продолжить ген в будущее".

[dims12.livejournal.com]

> структура питания влияет на структуру ДНК

За всю историю, не известно ни одного прямого или косвенного примера влияния на генотип организма, вызванного именно пищей.

Даже если пища и заменит несколько ДНК в клетках пищеварительного тракта, то это никак не скажется на остальном организме. Слизистая скоро заменится и чужие ДНК уйдут. Заменяемость слизистой для того и придумана природой, чтобы противодействовать вторжению чужеродной ДНК. Невозможно себе представить, как чужая ДНК из пищи попадёт в половые клетки, то есть, в яички или яичники, и повлияет на потомство. Невозможно себе представить, как чужая ДНК из пищи распространится по всему телу.

Вероятность этого не равна нулю, но она совершенно ничтожна.

Есть известные способы попадания чужой ДНК -- они называются "болезни". ДНК в составе микробов и вирусов попадает в организм и начинает там вредоносную деятельность.

Однако, это попадание не связано именно с пищей. Холеру, например, можно подцепить из пищи. А вот грипп -- через вдыхание воздуха.

Но никто никогда не заражался огурцом или свининой.

ГМО продукты проходят РОВНО такую же проверку, которую прошли все привычные нам продукты.

[dims12.livejournal.com]

Картошку привезли в Европу только в 16 века. А в России она распространилась только в 19-м. У русских было всего несколько поколений, чтобы к ней "адаптироваться". Возможно, массовые смерти во время войн были вызваны не пулями, а картофелем?

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

Через некоторое время приходило другое племя, потомки которого от проклятого ананаса не умирали, а становились выше и стройнее. Они размножались и убивали всех остальных )

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

По-моему есть. Возможности его скромнее только по части ограниченности масштаба и времени. По интенсивности воздействия его возможности несопоставимы с естественными.

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

Цунами тоже случаются очень редко. Поэтому давайте не будем строить систему предупреждения о цунами.

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

Это конечно убедительно, только вот "За всю историю, не известно ни одного прямого или косвенного примера влияния на генотип организма, вызванного именно пищей."

Если оно действительно так, возражений у меня конечно не будет. А оно действительно так или вам просто хочется так думать?

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

Адаптироваться в данном случае не надо ни европейцам вообще, ни русским в частности. К картошке ранее вполне адаптировались индейцы. Точнее не адаптировались, а выяснили за предыдущие тысячи лет, что картошка не вредна, а вполне даже питательна. Иначе бы ее не выращивали, она не понравилась бы европейцам и ее не стали бы есть русские.
По ДНК мы ведь вполне идентичны с индейцами, не так ли? )

[1greywind.livejournal.com]

Самая обычная железно-никелевая каменюка диаметром в 2-3 км смотрит на вас с недоумением. Или какой-нибудь крупный вулкан вроде Тамборы или Кракатау - рванет и здравствуй генетическое бутылочное горлышко.

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

/нервно подергивая палец на ядерной кнопке/
И кто-то тут еще что-то хочет сказать за Кракатау? )

Мы же вроде о других воздействиях говорили, о генетических. Летальные страшилки это отдельный разговор

[dims12.livejournal.com]

По всему земному шару?! Не сохранилось ни одного острова с ананасами, который можно пацакам, но нельзя чатланам?

[1greywind.livejournal.com]

Ядерной кнопке? "Мощь" современного ядерного оружия меркнет в сравнении с не самыми сильными извержениями вулканов или землетрясениями.

Дело в переоценке способности человека вмешиваться в "природу" и противопоставление человека этой самой природе. Статья в посте прекрасно иллюстрирует то, что человеку в манипуляциях с ДНК до вирсов и бактерий еще очень далеко. Да что уж там - тут нано-машинка для проникания через клеточную мембрану и инжекции внутрь нужных молекулярных комплексов описана и она не является чем-то сильно уникальным, а мы графен в трубочки в промышленных масштабах сворачивать не умеем.

[dims12.livejournal.com]

Ну так стройте систему, предупреждающую о приближении генетических изменений. Но кушать-то продолжайте!

[dims12.livejournal.com]

Мне неизвестно. Если Вам известно -- то поделитесь -- буду знать, скажу спасибо.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

И как похищение чужих генов соотносится с теорией "эволюции генов" Доккинза?

Вместо того, чтобы реплицировать себя, организм начинает реплицировать чужие гены.

[dims12.livejournal.com]

> а выяснили за предыдущие тысячи лет, что картошка не вредна

Минуточку. Про ананасы Вы сказали, что они ничего не выясняли, а просто вымирали, кто не подходит. Вот индейцы и сделали это -- приспособились к картошке. А русские-то -- не приспособились. А тоже вона счтитают картошку ажно вторым хлебом!

> Иначе бы ее не выращивали, она не понравилась бы европейцам и ее не стали бы есть русские.

На колу мочало, начинай сначала. Вы можете привести хоть один пример этого "иначе"? Где он, этот продукт, который был отвергнут в результате проверки?

Ведь проверка имеет смысл только тогда, когда она что-то принимает, а что-то отвергает.

Противники ГМО уверяют, что традиционная пища "проверена" столетиями. Ну так приведите ХОТЬ ОДИН пример продукта, который НЕ ПРОШЁЛ проверку?

Представьте себе институт, который принимает все 100% абитуриентов. Не логично ли предположить, что в таком институте НЕТ входной проверки?

Так же и с продуктами. Если нет ни одного отвергнутого продукта -- значит и проверки никакой нет. Логично?

> По ДНК мы ведь вполне идентичны с индейцами, не так ли? )

Ну не совсем. Кожи и рожи несколько разнятся -- значит гены немного разные.

[http://users.livejournal.com/_dmitrii/]

Т.е. ваша уверенность основана на банальном незнании?

[dims12.livejournal.com]

P.S. Кстати, может индейцы от того и красные, что жрали картошку тысячелетиями? Скоро и мы покраснеем от картошки. Вот он он -- эффект генетического воздействия продуктов?

[dims12.livejournal.com]

Ну не на совсем банальном. Я немного читал книжек и нигде не встретил про такой эффект.

[eigen-state.livejournal.com]

Скорее всего так и было: гены жертвы сначала встраивались как побочный эффект потребления ДНК как пищи, но потом ЕО, "увидев" выгоду встраиваемых генов, обменял энергетический поток на информационный.

[the-toad.livejournal.com]

Лично я, как профан, рискну предположить, что это таки побочный эффект, но полезный в качестве альтернативы половому размножению в отличие от сисек, которые на ощупь приятны, но в драке совершенно бесполезны