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

[levgilman.livejournal.com]

Да выяснили причину. Это летучие мыши, питающиеся цикасом. Люди цикас тоже едят, но обработанным (научились у европейцев, а те у аборигенов где-то далеко), и всё же он считается вредным. А летучие мыши его просто едят, и не страдают, зато в их мясе яд накапливается в огромной концентрации, больше чем в самом цикасе (наверное и состав другой, там сложная смесь). Раньше эти летучие мыши были малодоступным деликатесом, с появлением огнестрела стали общедоступны, а вскоре были истреблены. А болезнь появилась уже после этого.

[dims12.livejournal.com]

> Да выяснили причину. Это летучие мыши, питающиеся цикасом

Я не понял. Люди болеют, так как не могут смотреть, как мыши едят цикас? Вы не могли бы выразиться яснее?

[levgilman.livejournal.com]

"Раньше эти летучие мыши были малодоступным деликатесом" и далее по тексту.

[levgilman.livejournal.com]

Индивидуальные гены - не значит экземпляры генов, аналогично литературным произведениям, которые не есть экземпляры.
Докинзовская эволюция менее универсальна, чем считает сам Докинз, но данный случай в неё укладывается.

[dims12.livejournal.com]

Всё равно непонятно. Когда люди стали есть мышей, они перестали болеть? То есть, тот факт, что европейцы не едят мышей, угрожает им гуамской болезнью?

[levgilman.livejournal.com]

Наоборот, отравились, когда стали есть много мышей. А проявилось это с задержкой.

[kant-elz.livejournal.com]

Почему это ваша мутация не проверялась? Вы ведь живете во время воровства. :-)

[vlhart.livejournal.com]

Еще раз -- речь о неудачной формулировке.

В ТОЧНОМ соответствии с Вашей формулировкой:

Ешь-ешь сахар в меру, а потом раз -- и диабет.
Употребление алкоголя (вполне умеренное) имеет разные по времени наступления последствия.

[vlhart.livejournal.com]

Когда студенты в дефиците, по произволу или даже за пьянку не выгоняют. В нормальном институте, конечно.

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

Продолжайте, дело хозяйское. Только не передержите, уже начало горчить )

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Я не отрицаю, я пытаюсь разобраться.

Его теория - она слишком фундаментальна, чтобы считать её "стороной эволюции".

Ведь если нуклеотиды на заре возникновения жизни объединились в содружество для коллективной репликации, то это действительно должно быть общим для всех современных организмов. Но оно явно не так.

Вы сами-то как считаете, элементарная единица эволюции это "популяция нуклеотидов" одного организма или популяция организмов?

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Индивидуальные гены - не значит экземпляры генов

Ну тогда корректнее говорить о популяции, ведь геномы всех особей популяции могут быть неидентичны (теперь это верно и для прокариотов).

Спрашивается: зачем нужно было называть одно и то же явление разными терминами? Чтобы внести путаницу?

[dims12.livejournal.com]

Я как раз пытаюсь сформулироваться наиболее аккуратно.

Речь шла о негативных последствиях, вызванных именно пищей. Не множеством факторов, среди которых есть и пища, а исключительно или преимущественно пищей.

Сахарный диабет является не следствием употребления сахара, а нарушением его переработки. Сам сахар является ЖИЗНЕННО необходимым веществом. Во время диабета проблема как раз в том, что органзим РАЗУЧАЕТСЯ получать это жизнено-необходимое вещество.

При диабете В КРОВИ сахара становится много, но ДО ТКАНЕЙ он не доходит -- в этом и проблема.

Говорить, что сахар является причиной диабета -- всё равно что говорить, что воздух является причиной удушья. Мол, если бы удушенный не дышал бы, то удушья у него бы не случилось. Это абсурд.

А алкоголь, хотя и имеет подзние последствия, но он имеет и ранние. То есть, СРАЗУ видно, что алкоголь является сильнодействующим веществом.

То есть, я по-прежнему утверждаю, что наука не знает продуктов, которые при употреблении

1) не имеют никаких краткосрочных последствий, кроме насыщения

2) имеют серьёзные негативные долгосрочные последствия

3) эти последствия взаимно-однозначно связаны с употребляемым продуктом, то есть, при употреблении продукта с большой вероятностью наступают последствия, а при отсутствии употребления продукта, эти последствия с большой вероятностью не наступают

Естественно, сюда не входят продукты из серии "жизнь есть неизлечимая болезнь, заканчивающаяся летальным исходом и передающаяся половым путём", навроде сахара.

[dims12.livejournal.com]

Это косвенное рассуждение.

[vlhart.livejournal.com]

>Говорить, что сахар является причиной диабета -- всё равно что говорить, что воздух является причиной удушья.

Замечательно! Вы, кажется, начинаете осознавать недостатки своей формулировки. :-)

>СРАЗУ видно, что алкоголь является сильнодействующим веществом.

М.б., в этом и дело. У Вас (и почти у всех ) в крови постоянно присутствует эндогенный алкоголь.

>То есть, я по-прежнему утверждаю, что наука не знает...

Да? Так, все-таки, как насчет свинины?

[vlhart.livejournal.com]

В общем, понятно. Quod licet Iovi, non licet bovi. Все животные равны, но некоторые равнее других.

[levgilman.livejournal.com]

В данном случае, популяция - с большой вероятностью потомки одного совсем недавнего предка (несколько заражений назад), по Докинзу - всё равно что одна особь.
Не понял, какое явление и какими разными терминами называют. Наоборот, "ген" - термин слишком многозначный.

[levgilman.livejournal.com]

Ничего не понял из Ваших формулировок.
Особенно загадочно, чтО "должно быть общим для всех современных организмов. Но оно явно не так".

Что касается "элементарной единицы эволюции", то тут мне к Докинзу нечего добавить, другое дело - что на мой взгляд, он недооценивает значение не-элементарных единиц, актов и факторов.

Вообще "теория Докинза" - неправильное обозначение, Докинз ничего не открыл (и не претендует на это), он лишь популяризировал тривиальный (но трудный для понимания) вывод из современного знания.

[dims12.livejournal.com]

А что со свининой?

[dims12.livejournal.com]

Думаю, Вам это было "понятно" с самого начала.

[levgilman.livejournal.com]

Вы правильно описали, но это и есть докинзовский принцип, только применённый к необычному для Докинза материалу.
Необычно, во-первых, то, что механизм изменения наследственности (уж не знаю, можно ли в данном случае назвать это мутагенезом) является признаком, по которому ведётся отбор; во-вторых, тут огромный клон, конкуренция внутри которого - игра с нулевой суммой (если игроком считать особь).
Главное - как обычно: поведение, кодируемое некоторым аллелем, максимизирует успех данного аллеля, ценой ущерба для конкретного экземпляра; особенность - в том, что цена жизни экземпляра необычайно мала: не только из-за количества этих экземпляров, но и потому, что проигрыш отдельной особи высвобождает ресурс для остальных без издержек транзакции (не совсем так: гибель, сильное отставание в размножении - да; а вот успех внутри популяции в сочетании со снижением успешности дальнейших заражений - недостаток, который должен выбраковываться отбором).

[vlhart.livejournal.com]

Ясно. Слишком сложно.

Более простой вопрос: почему подавляющее большинство Homo sapiens достаточно давно не практикует каннибализм?

[dims12.livejournal.com]

Вы не пытайтесь меня навести на какую-то мысль исподволь. Просто высказывайте прямо Ваше мнение -- так всем будет проще.

[vlhart.livejournal.com]

Ясно. Слишком сложно.

Более простой вопрос: почему подавляющее большинство Homo sapiens достаточно давно не практикует каннибализм?

[vlhart.livejournal.com]

Хорошо.
Человечинка -- вполне приемлемая на вкус и когда-то самая доступная в коллективе пища. В некоторых отдельных коллективах -- до сих пор. Антилопу еще догнать надо, и можно копытом по роже огрести.

И если даже не жрать своих слабых, есть соседняя пещера.

Тем не менее, почти все человечество когда-то отказалось от очень удобного варианта и заморочилось сначала охотой, потом скотоводством.

А ведь могли бы спартанцы не сбрасывать со скалы слабых, а восполнять ими дефицит незаменимых аминокислот.

И если люди сейчас и жрут друг друга, то только в переносном смысле.

Про гуманизм не надо, сразу говорю. Убивать -- убивают. Но без всякой конкретной пользы.

Это контраргумент к Вашему:

"Наука не знает такого продукта, который спокойно ешь много лет и ничего страшного не происходит, а через 10 лет вдруг хана. Или какие-то последствия. Или через поколение"

Есть такой продукт, вполне съедобный, как видите. И не "много лет", а много сотен тысяч. И не "через поколение", а через сотни, как минимум.