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

[pogorily.livejournal.com]

Кстати.
Первичным по времени может оказаться "жрать", и это преадаптация ко второму этапу - осуществлять ГПГ.

[pogorily.livejournal.com]

Это можно рассматривать и с другой стороны.
С позиции чужого гена это средство его распространения.

[kant-elz.livejournal.com]

Теперь остается только оценить вероятность такого везения...

[ins0mnis.livejournal.com]

Бактерий в капле воды такие несчётные тыщи ползают, что они могут себе позволить на такое полагаться.

[lordn.livejournal.com]

вооот. все сложно. а в природе сложностей не любят. если от чего-то нет мгновенного и долговременного эффекта - оно не приживается.
типа: зуб. глаз. конечности.
и у этого шприца д.б. простая и крайне эффективная функция. если её не видать, это не значит что её нет.

[micet.livejournal.com]

Здравствуйте. А разве братоубийство называется не "каинизм"?

[macroevolution.livejournal.com]

Тут есть очень глубокая, принципиальная разница. Случайная мутация, возникшая в вашем геноме, не проверялась отбором на совместимость с жизнью. А заимствованный у соседа ген - проверялся. О нем точно известно, что в принципе он совместим с жизнью. Поэтому, при прочих равных, заменить свой аллель на чужой - гораздо безопаснее, чем создать себе новый аллель путем внесения случайной мутации.

[macroevolution.livejournal.com]

Ну и так тоже называют.

[imbg.livejournal.com]

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?

Уверен, что нет.

[alchutoff.livejournal.com]

Мне кажется, распознавать удачные аллели среди чужих и даже неудачные среди своих - дорогое удовольствие. И тут без точного расчёта рисков выводы делать не стоит. А вот учесть "цену знания" не помешает.

Выше в комментариях было высказано, что это гены жертвы манипулируют поведением агрессора. Мне это кажется маловероятным, потому что агрессор приобретает от жертвы случайный фрагмент - городить огород с манипуляцией более удачливым соседом ради всего лишь ШАНСА попасть в его клетку мне кажется тоже дорогим удовольствием. Тут, по-моему, даже считать не надо. К тому же если ген жертвы выстраивает секреторную систему типа VI в клетке агрессора - почему он не выстроил её в своей?

В общем идея целенаправленного "генетического разбоя" мне кажется применимой только к системам, которые имеют ламарковскую тенденцию самосовершенствоваться, причём за счёт расшатывания и расширения самоё себя.

Делаю ставку на то, что агрессор просто питается чужой ДНК.

[vlhart.livejournal.com]

>Наука не знает такого продукта, который спокойно ешь много лет и ничего страшного не происходит, а через 10 лет вдруг хана.

Мысль ясна, но неаккуратно сформулирована. Контрпримеры: сало, сахар. Да и алкоголь, строго говоря.

[vlhart.livejournal.com]

Вы в чернобыльской зоне не жили. Это прямое и быстрое, по сравнению с вулканами, воздействие на потомство в нескольких поколениях. Некоторые виды химии тоже..

[vlhart.livejournal.com]

Примеры локальные, но не более, чем индейцы.

Известно, что в районах русского севера и Сибири, где грибы традиционно были важным источником белков, потребляли только грузди и и рыжики. Все остальное называлось "грибы" и едой не считалось.

Свинина у иудеев и мусульман. Сначала, видимо, несколько десятков тысяч лет проверяли, теперь несколько тысяч лет отвергают.

И т.д., и т.п.

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Как бы есть содружество генов, которые выбивают случайного товарища и меняют его на другого.

И если русская рулетка сработает, команде будет хорошо.

Как бы набор генов = аналог популяции, только на микроуровне; группа генов дружной компанией эволюционирует, добавляя разные полезные функции (=гены) в свою команду.

Вроде всё гладко, но...

Прокариоты могут себе это позволить лишь потому, что производят тьму идентичных организмов.
Одна бактерия прихватит этот ген.
Другая тот.
Глядишь - кто-то прихватит что-то удачное наугад.

То есть всё равно от популяции организмов нам никуда не уйти.

Если бы бактерия была одна, ей было бы невыгодно менять наугад гены - слишком велик риск погореть.

А если их миллион и скоро 99% всё равно умрёт - почему бы не попробовать.

[levgilman.livejournal.com]

Гуамская болезнь.

[levgilman.livejournal.com]

Да это попросту регуляция численности клона для его блага через продление жизни хозяина.

[levgilman.livejournal.com]

ГПГ у многоклеточных от посторонних видов не может быть заменой полового процесса. Скорее это побочный результат необнаруженного специфического полового процесса - более нового и более грубого.

[levgilman.livejournal.com]

Докинз хорошо объясняет одну сторону эволюции и непомерно задвигает остальные.
Но большинство отрицающих Докинза - не переросли его, а не доросли: не понимают именно ту сторону, которую он хорошо объясняет.

[dims12.livejournal.com]

Я продолжаю на нём настаивать.

[dims12.livejournal.com]

Забавно, что когда человек ни бум-бум, он почему-то начинает разговаривать ссылками и цитатами.

[dims12.livejournal.com]

Ну да. Ещё это может быть вирусная ДНК. Но это -- исключения. А исключения -- подтверждают правило.

[dims12.livejournal.com]

Да, прионы, пожалуй, самый лучший пример. Но он "не дотягивает", так как основан не на ДНК. Фактически, прионы -- это медленнодействующий яд.

[dims12.livejournal.com]

А какие проблемы с салом и сахаром? При неумеренном употреблении что угодно может нанести вред. Даже если воды очень много выпить -- можно умереть.

А алкоголь вызывает немедленную реакцию.

[dims12.livejournal.com]

Ну и? Теперь покажите, что это отвержение вызвано именно генетическим влиянием?

Возвращаясь к примеру института -- вы нашли нескольких отчисленных студентов. Но были ли они отчислены именно за неуспеваемость? Может быть, их выгнали по произволу или за пьянку?

[dims12.livejournal.com]

Причины неизвестны, причём снижение заболеваемости в последние десятилетия наталкивает на мысль, что островитяне, наоборот, были лишены какого-то продукта, а не подвержены ему.