macroevolution: (anomalocaris)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2015-01-08 06:23 pm

Братоубийство как способ присвоения чужой наследственной информации?

"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?

[identity profile] dims12.livejournal.com 2015-01-08 03:36 pm (UTC)(link)
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?

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-08 04:15 pm (UTC)(link)
Через некоторое время приходило другое племя, потомки которого от проклятого ананаса не умирали, а становились выше и стройнее. Они размножались и убивали всех остальных )

[identity profile] dims12.livejournal.com 2015-01-08 04:47 pm (UTC)(link)
По всему земному шару?! Не сохранилось ни одного острова с ананасами, который можно пацакам, но нельзя чатланам?

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-08 05:21 pm (UTC)(link)
Скажите, Вы всегда, приезжая в незнакомую страну, срываете все подряд плоды с деревьев и съедаете их? Или все-таки консультируетесь у местного населения какие растения съедобны?

Пример с ананасами конечно не совсем корректен. Я его начинал как шутку, вы же похоже развили его всерьез. Но вообще примеры того что можно пацакам, но нельзя чатланам, есть. Самый известный это алкоголь.

[identity profile] dims12.livejournal.com 2015-01-08 05:27 pm (UTC)(link)
> Или все-таки консультируетесь у местного населения какие растения съедобны?

Все ГМО проверяются на "съедобность" в том смысле, в котором местное население проверило местные продукты.

Мы же говорим о гипотетическом генетическом влиянии. Я утверждаю, что на его предмет не проверены не только ГМО, но и вообще все продукты.

> Самый известный это алкоголь.

Но алкоголь не содержит ДНК!

Вы не забывайте, о чём мы говорим!

Кстати, алкоголь доказывает Вашу неправоту, а именно, показывает, что невозможно одинаково приспособиться ко всем продуктам по всему земному шару. То есть, если бы генетический вред существовал, то существовали бы и его примеры.

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-08 05:36 pm (UTC)(link)
Вы хотели примеров про пацаков и чатлан, а получив его, заявили что это не считается. Ай яй яй...

Алкоголь конечно не содержит ДНК и этот пример не является полным аналогом того возможного воздействия, о котором я говорю. Однако наличие ферментов, расщепляющих алкоголь, передается по наследству, т.е. эта информация зашита в ДНК. А значит структура питания ВЛИЯЕТ на структуру ДНК, как бы вам не хотелось делать вид, что это не так.

[identity profile] dims12.livejournal.com 2015-01-08 05:45 pm (UTC)(link)
> Вы хотели примеров про пацаков и чатлан, а получив его, заявили что это не считается. Ай яй яй...

Я хотел пример в контексте разговора. Если Вы забыли, о чём и почему мы говорим -- это не моя проблема.

> А значит структура питания ВЛИЯЕТ на структуру ДНК, как бы вам не хотелось делать вид, что это не так.

Не кривляйтесь плиз.

Во всяком случае, если у вас непереносимость спирта, то вам не нужно ждать 200 лет, чтобы это заметить. Вы это заметите сразу, за несколько часов. Повторив пару раз попытки, вы прекратите его употреблять.

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-08 05:51 pm (UTC)(link)
"За всю историю, не известно ни одного прямого или косвенного примера влияния на генотип организма, вызванного именно пищей."

Вот это свое утверждение вы отзываете или просто делаете вид, что его не было?

[identity profile] dims12.livejournal.com 2015-01-09 05:07 am (UTC)(link)
Я продолжаю на нём настаивать.

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-09 09:13 am (UTC)(link)
Продолжайте, дело хозяйское. Только не передержите, уже начало горчить )

[identity profile] ins0mnis.livejournal.com 2015-01-08 07:03 pm (UTC)(link)
Вы путаете. Структура питания влияет, но не посредством содержащейся в пище ДНК. Влияет только через естественный отбор, для этого требуются десятки тысяч лет. На такой временной шкале скорость селекции и генной инженерии сравнимы. К тому же современный человек практически исключён из эволюционного процесса.

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-08 07:15 pm (UTC)(link)
Структура питания влияет, но не посредством содержащейся в пище ДНК.

Вот этот вопрос я и задаю здесь - какие есть основания к такому утверждению? Учитывая, что детально геном проанализировали только совсем недавно, такие исследования, если они действительно есть, должны быть еще у всех на слуху.
Но пока что-то внятное ответил только сам Александр Владимирович, не прокомментировав, тем не менее, свое "почти". Остальные аргументы исключительно из серии "я о таком не знаю, значит этого не существует". Очередным псаломом повеяло, извините.

[identity profile] ins0mnis.livejournal.com 2015-01-08 07:28 pm (UTC)(link)
Попытаюсь корректно сформулировать - в биологии ещё много "тёмной материи", и факты говорят о возможности переноса генов у многоклеточных. Но механизм такого переноса пока не выяснен. Достоверно известно что: явление это крайне редкое, так как при половом процессе в этом нет особой необходимости; молекула ДНК не может самостоятельно попасть в клетку кишечника, сохранив структуру, а каких-либо специальных мембранных каналов для неё у многоклеточных не обнаружено. Но даже если пути проникновения ДНК в клетку человека будут описаны - ДНК ГМО не будет иметь никаких преимуществ в их использовании, а продукты её трансляции не будут каким-либо образом более опасны чем белки других организмов (хотя опасными быть потенциально могут).

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-08 07:44 pm (UTC)(link)
Насколько редкое это явление? Миллиарды жующих людей, 1000 раз в год, триллион клеток за раз - редкое на этом фоне?

Чужому ДНК совершенно необязательно попадать в клетку целиком. Достаточно, если туда попадут продукты неполного разложения этой ДНК. В случае "традиционных" ДНК клетка уже "знает" как поступать с теми или иными фрагментами - за это отвечают предыдущие миллионы лет эволюции.
Вы имеете какое-то представление, насколько корректно отреагирует клетка на продукты разложения ГМО ДНК? Ну, кроме интуитивной веры "да все нормально, бля буду" )

[identity profile] falcon-peregrin.livejournal.com 2015-01-09 10:57 pm (UTC)(link)
В том виде, в каком они попадают в клетки фрагменты "чужой" или "традиционной" ДНК абсолютно ничем не отличаются. Вы очень странно представляете себе, что такое вообще генетический материал. Фрагменты ДНК, попадающие в клетку, это олигонуклеотиды в самом крайнем случае, наборы нуклеотидных последовательностей. И находясь в клетке мы никогда не сможем определить из каких пищевых объектов нам достались эти обрывки. Они совершенно аналогичны. Не одинаковы, а именно аналогичны.

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-09 11:26 pm (UTC)(link)
И опять никто не комментирует слово "почти"

[identity profile] falcon-peregrin.livejournal.com 2015-01-09 11:50 pm (UTC)(link)
А "почти" в данном контексте не имеет значения.
1. Марков - ученый, а хороший ученый не считает возможным говорить слова "абсолютно", "всегда" и прочая. Он оставляет место сомнению, пусть даже вероятность события чрезвычайно мала. А в нашем случае (встраивание ДНК пищи в вашу собственную) - это даже не вероятность падения метеорита вам на голову, а пренебрежимо малая величина, которую самый ярый параноик не будет принимать во внимание.
2. Марков, говоря слово "почти", скорее всего подразумевал эволюционный аспект. То есть на протяжении всей эволюции многоклеточных, а это без малого 2 млрд. лет, перенос генов от одного многоклеточного к другому происходил считанное количество раз. При этом перенос осуществлялся совсем не через пищу, а через мобильные генетические элементы или вирусы.

[identity profile] http://users.livejournal.com/_dmitrii/ 2015-01-10 01:28 pm (UTC)(link)
1. Я не биолог, но как бывшему химику мне странно слышать такие ваши рассуждения. Это все на уровне домохозяйки, извините. Три - это куча? А пять?
"Почти" имеет явно выраженный математический аспект. Можно конечно на бытовом уровне сказать "AgCl почти не растворим", но если величина его растворимости все-таки имеет значение, то лезем в справочники и выписываем оттуда совершенно точную цифру его ПР: 1.78*10^-10. И вопрос с "почти" закрыт. Но домохозяйки продолжают говорить "почти нету, бля буду".

2. Я конечно туповатый простофиля, которым вы меня считаете, но даже я вижу разницу в "от одного многоклеточному к другому" и перенос вирусами.

[identity profile] falcon-peregrin.livejournal.com 2015-01-11 06:28 pm (UTC)(link)
2. Я вас никем не считаю, вы проецируете. И хорошо что вы понимаете эту разницу. Еще раз. Слово "почти" относилось к горизонтальному переносу между беспозвоночными многоклеточными. Такой перенос у них возможен, хотя и очень редок. Если бы вы прочитали "Рождение сложности", автора этого блога, то таких вопросов у вас не возникло бы, это вопрос там освещен. Перенос же прямой между двумя позвоночными (без посредников) вообще никогда и никем не был зафиксирован и попросту невозможен. Тем более это касается пищи. Между чужой ДНК, попадающей в ваш ЖКТ и вашей ДНК в ваших клетках такое количество препятствий, что смысла нет обсуждать такой вариант.