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]

Эволюция это всегда рулетка. Выживут только удачно мутировавшие, остальные - в расход.

[lordn.livejournal.com]

мало получить удачную мутацию, надо при этом еще и находиться в удачном месте

[ins0mnis.livejournal.com]

Само собой. Нужно ухватить удачную мутацию, попасть в условия, где от неё будет польза и не сдохнуть от каких-то третьих факторов в процессе. Всё сложно.

[lordn.livejournal.com]

вооот. все сложно. а в природе сложностей не любят. если от чего-то нет мгновенного и долговременного эффекта - оно не приживается.
типа: зуб. глаз. конечности.
и у этого шприца д.б. простая и крайне эффективная функция. если её не видать, это не значит что её нет.

[kant-elz.livejournal.com]

Это мне известно. Просто непонятна эволюционная выгода подобных заимствований. Мутаций и так вполне достаточно.

[ins0mnis.livejournal.com]

Точечных мутаций достаточно, а тут если повезёт можно целый рабочий ген ухватить, а то и оперон.

[kant-elz.livejournal.com]

Теперь остается только оценить вероятность такого везения...

[ins0mnis.livejournal.com]

Бактерий в капле воды такие несчётные тыщи ползают, что они могут себе позволить на такое полагаться.

[macroevolution.livejournal.com]

Тут есть очень глубокая, принципиальная разница. Случайная мутация, возникшая в вашем геноме, не проверялась отбором на совместимость с жизнью. А заимствованный у соседа ген - проверялся. О нем точно известно, что в принципе он совместим с жизнью. Поэтому, при прочих равных, заменить свой аллель на чужой - гораздо безопаснее, чем создать себе новый аллель путем внесения случайной мутации.

[kant-elz.livejournal.com]

Почему это ваша мутация не проверялась? Вы ведь живете во время воровства. :-)