Эволюция размера генома
Jun. 24th, 2015 07:59 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolutionОчень интересная и обстоятельная статья на "Элементах" про эволюцию размера генома и C-value paradox.
Геномы хвостатых амфибий с самого начала были большими
Вообще обратите внимание на статьи Сергея Ястребова на "Элементах" - прекрасная работа, по-моему!
Только я бы еще обязательно упомянул теорию Майкла Линча о том, что одним из важных факторов, влияющих на эволюцию размера генома, является численность популяции, которая, в свою очередь, связана обратной зависимостью с размером организма:
"Complete genomic sequences from diverse phylogenetic lineages reveal notable increases in genome complexity from prokaryotes to multicellular eukaryotes. The changes include gradual increases in gene number, resulting from the retention of duplicate genes, and more abrupt increases in the abundance of spliceosomal introns and mobile genetic elements. We argue that many of these modifications emerged passively in response to the long-term population-size reductions that accompanied increases in organism size. According to this model, much of the restructuring of eukaryotic genomes was initiated by nonadaptive processes, and this in turn provided novel substrates for the secondary evolution of phenotypic complexity by natural selection. The enormous long-term effective population sizes of prokaryotes may impose a substantial barrier to the evolution of complex genomes and morphologies."
Как правило, встраивание очередной копии мобильного элемента или еще какого-нибудь ненужного фрагмента в геном - это мутация с очень-очень слабым вредным эффектом. Чем выше эффективная численность популяции, тем эффективнее отбор препятствует накоплению таких мутаций. Поэтому у многоклеточных эукариот (большой размер организма, и соответственно, меньше численность и слабее очищающий отбор) мусора в геноме больше, чем у одноклеточных и в особенности прокариот, у которых численность популяций громадная. Но это, конечно, тоже не всеобъемлющее объяснение, а лишь один из факторов!
Геномы хвостатых амфибий с самого начала были большими
Вообще обратите внимание на статьи Сергея Ястребова на "Элементах" - прекрасная работа, по-моему!
Только я бы еще обязательно упомянул теорию Майкла Линча о том, что одним из важных факторов, влияющих на эволюцию размера генома, является численность популяции, которая, в свою очередь, связана обратной зависимостью с размером организма:
"Complete genomic sequences from diverse phylogenetic lineages reveal notable increases in genome complexity from prokaryotes to multicellular eukaryotes. The changes include gradual increases in gene number, resulting from the retention of duplicate genes, and more abrupt increases in the abundance of spliceosomal introns and mobile genetic elements. We argue that many of these modifications emerged passively in response to the long-term population-size reductions that accompanied increases in organism size. According to this model, much of the restructuring of eukaryotic genomes was initiated by nonadaptive processes, and this in turn provided novel substrates for the secondary evolution of phenotypic complexity by natural selection. The enormous long-term effective population sizes of prokaryotes may impose a substantial barrier to the evolution of complex genomes and morphologies."
Как правило, встраивание очередной копии мобильного элемента или еще какого-нибудь ненужного фрагмента в геном - это мутация с очень-очень слабым вредным эффектом. Чем выше эффективная численность популяции, тем эффективнее отбор препятствует накоплению таких мутаций. Поэтому у многоклеточных эукариот (большой размер организма, и соответственно, меньше численность и слабее очищающий отбор) мусора в геноме больше, чем у одноклеточных и в особенности прокариот, у которых численность популяций громадная. Но это, конечно, тоже не всеобъемлющее объяснение, а лишь один из факторов!
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2015-06-24 05:24 pm (UTC)Я тут как раз на днях задумался о том, какие научно-фантастические идеи, еще не заезженные, можно извлечь из современной биологии.
no subject
Date: 2015-06-24 06:01 pm (UTC)no subject
Date: 2015-06-24 06:03 pm (UTC)И, честно говоря, воображаемый организм с геномом в 140 миллионов генов меня заинтересовал больше.
no subject
Date: 2015-06-24 07:18 pm (UTC)Наинизшая частота мутаций у существующих организмов: примерно 10^-10 на клеточное деление. Т.е. полезный геном больше 10 гигабаз перестал бы существовать после первого же деления :(
no subject
Date: 2015-06-24 07:35 pm (UTC)no subject
Date: 2015-06-24 07:41 pm (UTC)Вроде бы так и наблюдается (60000 генов у какой-то трипаносомы).
no subject
Date: 2015-06-24 07:36 pm (UTC)no subject
Date: 2015-06-24 07:08 pm (UTC)А тут другая идея - попытаться не допускать появления мутантов на свет (хотя бы тех мутаций, которые уже изучены и признаны вредными).
no subject
Date: 2015-06-24 06:07 pm (UTC)no subject
Date: 2015-06-27 01:44 pm (UTC)no subject
Date: 2015-06-27 01:51 pm (UTC)no subject
Date: 2015-06-27 02:11 pm (UTC)http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2729834
А про диабет вы уже забыли?