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] 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.