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

[1greywind.livejournal.com]

Ну так что, по вашему есть какая-то разница между "природными" мутациями и "неприродными", инициированными человеком? Человек - это та же природа. Причем его возможности гораздо скромнее.

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

По-моему есть. Возможности его скромнее только по части ограниченности масштаба и времени. По интенсивности воздействия его возможности несопоставимы с естественными.

[1greywind.livejournal.com]

Самая обычная железно-никелевая каменюка диаметром в 2-3 км смотрит на вас с недоумением. Или какой-нибудь крупный вулкан вроде Тамборы или Кракатау - рванет и здравствуй генетическое бутылочное горлышко.

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

/нервно подергивая палец на ядерной кнопке/
И кто-то тут еще что-то хочет сказать за Кракатау? )

Мы же вроде о других воздействиях говорили, о генетических. Летальные страшилки это отдельный разговор

[1greywind.livejournal.com]

Ядерной кнопке? "Мощь" современного ядерного оружия меркнет в сравнении с не самыми сильными извержениями вулканов или землетрясениями.

Дело в переоценке способности человека вмешиваться в "природу" и противопоставление человека этой самой природе. Статья в посте прекрасно иллюстрирует то, что человеку в манипуляциях с ДНК до вирсов и бактерий еще очень далеко. Да что уж там - тут нано-машинка для проникания через клеточную мембрану и инжекции внутрь нужных молекулярных комплексов описана и она не является чем-то сильно уникальным, а мы графен в трубочки в промышленных масштабах сворачивать не умеем.

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

Поражающие факторы ядерного взрыва и извержения вулкана все же несколько отличаются. Килограммом ртути довольно тяжело убить человека, если стукнуть им по башке... Так что считать по мегатоннам несколько неправильно.

[1greywind.livejournal.com]

В плане влияния на глобальные параметры климата у вулканов куда больше преимуществ - вулканические извержения производят ну очень много пыли, которая выбрасывается в стратосферу и держится там годами.

А если брать действительно масштабные вулканические события, ну скажем Сибирские трапы, то человек и рядом не стоял - те извержения длились десятки тысяч лет непрерывно и буквально отравили атмосферу всей планеты.

[vlhart.livejournal.com]

Вы в чернобыльской зоне не жили. Это прямое и быстрое, по сравнению с вулканами, воздействие на потомство в нескольких поколениях. Некоторые виды химии тоже..