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

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

Правильно ли я понимаю, что сейчас человеки строят свою ДНК только из пищи, расщепленной до аминокислот, или же встраивание инородных фрагментов все-таки частично возможно?

[macroevolution.livejournal.com]

Встраивание инородных фрагментов все-таки возможно. Об этом свидетельствует огромное количество встроенных вирусных геномов в геноме человека.
Перенос генов от бактерий к многоклеточным - тоже иногда происходит, хоть и редко.
От одного многоклеточного к другому горизонтальный перенос генов не происходит почти никогда.

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

Если "почти никогда", но видимо все-таки возможен, откуда тогда уверенность в полной безопасности ГМО? Встраивание генов обычных живых организмов опробовано эволюцией не одним десятком миллионов лет, но будет ли эффект таким же и в случае ГМО - вопрос, однако. Изменение статистики наследственных заболеваний это не вопрос какого-то разового исследования "на кошечках". Негативный эффект, если он есть, проявится спустя несколько поколений...

[macroevolution.livejournal.com]

Просто нет никаких молекулярно-биологических оснований предполагать, что ГМО в этом отношении могут быть опаснее, чем не-ГМО. В нашей пище, которая не ГМО, и так море всяких мобильных элементов, плазмид и вирусов. В том числе активных (в отличие от ГМО), которые и "хотели" бы встроиться куда не надо, если бы могли. Но ничего никуда не встраивается, когда мы всё это съедаем. А из ГМО и подавно не встроится.

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

ничего никуда не встраивается, когда мы всё это съедаем

Вы же чуть выше не исключили полностью такую возможность "От одного многоклеточного к другому горизонтальный перенос генов не происходит почти никогда."

[dims12.livejournal.com]

Метеориты тоже почти никогда не падают. Но иногда падают. Поэтому, давайте будем жить в бомбоубежищах?

[akeon.livejournal.com]

+100500, как говорят «в интернетах» :). И на самолетах тоже летать не надо. А вообще, лучше сразу лечь и помереть: так оно надежнее :))).

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

Цунами тоже случаются очень редко. Поэтому давайте не будем строить систему предупреждения о цунами.

[dims12.livejournal.com]

Ну так стройте систему, предупреждающую о приближении генетических изменений. Но кушать-то продолжайте!

[kant-elz.livejournal.com]

А до какой степени пища разлагается в пищеварительном тракте. Могут ли там, вообще, уцелеть гены или распад происходит всё-таки до аминокислот?
А аминокислоты у всех одинаковые...

[lvqcl.livejournal.com]

откуда уверенность в полной безопасности тех мутантов, которых вы сейчас едите?

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

ГМОшных мутантов или перекормленных химией?
Уверенности конечно нет, но перекормленные мутанты хотя бы ДНК имеют ту же самую. Вред, если он и будет, то мне, а не потомству.

[1greywind.livejournal.com]

"ту же самую" - это какую? Они идеальные клоны что ли?

[oldodik.livejournal.com]

Они идеальные клоны того, кто их ест, если я правильно понял логику...

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

Хм.. Если они "неидеальные клоны", значит следует признать, что структура питания влияет на структуру ДНК и опять приходим к возможным последствиям от употребления ГМО )

[1greywind.livejournal.com]

Вот вы в магазине покупаете мясо птицы. Или там яйца. Скорее всего они будут от разных животных. И ДНК у них будет чуть-чуть, но разным. Вас это смущает? Вот попадется вам ножка курицы с новой, очень успешной мутацией ДНК, которая позволяла хозяйке лучше распихивать соседей по пути к кормуше. Как вы думаете, поможет ли это ножке преодолеть действие кислой среды в вашем желудке и действие пищеварительных ферментов потом?

[lvqcl.livejournal.com]

Обычных мутантов. https://ru.wikipedia.org/wiki/Селекция_растений , выделение жирным шрифтом - моё.

"В сельскохозяйственной практике широко используются триплоидная сахарная свёкла, четырёхплоидный клевер, рожь и твёрдая пшеница, а также шестиплоидная мягкая пшеница. Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре. Одно из таких веществ — колхицин. Применение колхицина для получения искусственных полиплоидов является одним из примеров искусственного мутагенеза, применяемого при селекции растений.

Путём искусственного мутагенеза и последующего отбора мутантов были получены новые высокоурожайные сорта ячменя и пшеницы. Этими же методами удалось получить новые штаммы грибов, выделяющие в 20 раз больше антибиотиков, чем исходные формы. В начале XXI века в мире культивируют более 250 сортов сельскохозяйственных растений, созданных при помощи физического и химического мутагенеза. Это сорта кукурузы, ячменя, сои, риса, томатов, подсолнечника, хлопчатника, декоративных растений."

[dims12.livejournal.com]

Точнее говоря, откуда уверенность, что съев помидор, у тебя не вырастут помидорьи листья?

[dims12.livejournal.com]

> Негативный эффект, если он есть, проявится спустя несколько поколений...

Приведите пример из истории кулинарии, когда какой-нибудь продукт через несколько поколений проявлял своё генетическоей влияние и за это был отвергнут людьми?

Кроме свинины.

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

Все генетические воздействия на человека обычных продуктов питания произошли задолго до появления кулинарии

[dims12.livejournal.com]

Ну так и что? Древний человек начинал есть, допустим, ананасы. И как он узнавал, что от ананасов у него генетические проблемы через несколько поколений? При условии, что люди не всегда догадывались даже отчего дети родятся, то есть, не могли заметить причинную связсь между сексом и родами, отложенную всего на 9 месяцев? Как бы люди узнали, что ананасы вредны?

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

Он никак не узнавал, просто через несколько поколений племя, евшее ананасы, вымирало

[dims12.livejournal.com]

> человеки строят свою ДНК только из пищи, расщепленной до аминокислот

ИМХО, как-то неверно Вы выразились. ДНК нельзя построить из аминокислот. Она строится из других элементов, да, полученных из расщеплённой пищи, но информация берётся (копируется) из родительской ДНК.

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

Никакое копирование не бывает идеальным.

[dims12.livejournal.com]

Оно и есть неидеальное. Но оно достаточно хорошее.