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

[ichthuss]

А я уж думал, все читатели этого журнала в курсе. Ну ок, повторю то, что автор говорил многократно: горизонтальный перенос генов, и половое размножение как его высшая форма, выгодны тем, что позволяют случайным образом комбинировать различные гены, и, таким образом, осуществлять отбор удачных и неудачных мутаций на уровне отдельных генов, а не целых геномов. Например, без этого процесса две удачные мутации, возникшие у разных организмов, никогда не совместятся в рамках одного, и наоборот, неудачная мутация, возникшая в организме с полезной мутацией, будет всегда её отягощать (с поправкой на вероятность обратной мутации).

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Я с этим согласен. Для прокариотов горизонтальный перенос генов - хороший заменитель полового размножения.

Но тогда эволюционной единицей следует считать популяцию, а не индивидуальные гены (как считает Доккинз).

Тот же Марков пару месяцев назад говорил, что эусоциальность у пчёл обусловлена особенностями наследования индивидуальных генов, когда сёстры генетически ближе, чем родители-дети.
Из этого я сделал вывод, что он разделяет концепцию Доккинза.
А теперь он рассказывает про технологию горизонтального переноса, которая концепции Доккинза противоречит.

[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.

[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?

[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.