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

[ins0mnis.livejournal.com]

Ну его гены тоже выигрывают, если получена полезная мутация.

[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]

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).