Piano a bokrok és a rejtett variabilitás
Mi a haszna? Hogy véletlen mutáció fordul kívülállók be nyertesek virágzó? Mi a fontosabb a alakulását - háború vagy együttműködés?
Book Alexander Markov és Helen Naimark beszél a legújabb kutatási eredményeket a molekuláris genetika és a paleontológusok, akik adnak választ ezekre és sok más kérdésre a módosítások a természet. Több ezer felfedezések Darwin óta megerősítette spekuláció alapítója az evolúció elmélete; Az új adatok nem rombolta az alapjait az evolúciós elmélet, hanem éppen ellenkezőleg, csak erősíti őket.
Könyv: Evolution. Klasszikus elképzelések fényében új felfedezések
Piano a bokrok, vagy rejtett változékonyság
Piano a bokrok, vagy rejtett változékonyság
Az egyik alapvető tulajdonságait élőlények - immunitás. Sok véletlen zaj (belső - és külső mutáció - ingadozások környezeti körülmények), vagy a másik irányba kompenzálják, és nem befolyásolják a fenotípus vagy csökkent állóképesség. A kiválasztás támogatja az adaptációk, amelyek növelik a zavarokkal szemben ellenállást fenotípus, beleértve a mutációkat. Egy példa az ilyen adaptációs lehetne gardedámot fehérjék, amelyek segítenek, hogy a pontos háromdimenziós konfigurációja más fehérjék, beleértve azokat is, amelyek nem csináld magad mutációk miatt vagy nem megfelelő körülmények között. Mintegy gardedámok, azt mondták a könyv „A születése bonyolultságát.”
Zavarvédettséget vezet az a tény, hogy a lakosság szabadon a mutációk, amelyek időről időre nem befolyásolja az alkalmassági vagy akár nem is jelennek meg a fenotípus. Ezek a mutációk semlegesek, míg az összes stabilizáló test rendszereket megfelelően működik. De ha néhány, a mechanizmusok, amelyek zavarvédettséget nem sikerül (mert erős külső hatás vagy mutáció egyik gén működéséhez szükséges a mechanizmus), mindez látens volatilitás hirtelen jelennek meg, és akkor nem lesz tüske látható a lakosság (látszólagos) változékonyság.
Rejtett a változatosság fontos szerepet játszanak a fejlődésben, segíti a szervezet alkalmazkodni. Egyes mutációk, amelyek semlegesek az azonos feltételekkel, hasznos lehet, ha a változó környezetben. Minél több ilyen mutációk felhalmozódott a génállomány, annál nagyobb az esélye, hogy legalább néhány közülük hasznos lesz az új környezetben.
Ribozimtransz használt Azo. készült samovyrezayuschegosya intron Azoarcus baktériumok. A genom a baktérium, ennek intron-ribóz van transzfer RNS-gént. Feladata a bakteriális sejt, hogy függetlenül vágja magát a tRNS, azaz a. E. Carry samosplaysing. In vitro körülmények között. .. In vitro, azaz, a ribozim képes elvégezni „fordított splicing”, azaz munkadarabok egy bizonyos helyen - .. RNS-molekula egy specifikus nukleotid-szekvenciát, és a „vágási” kapcsoltak maradnak a ribozim. Ezekre csatolt vágás ribozim lehet azonosítani, sikeresen teljesítette a funkcióját ribozimot vesztes. Ez lehetővé teszi, hogy kiválassza ribozimokat biztonságosan vágni a hordozó molekula.
A kutatók duplikált az eredeti ribozim és létrehozott két azonos kísérleti populáció (A és B). Ezek népesség élt és tenyésztik tíz generáció. Minden generációban, a kiválasztási végeztük a képesség, hogy csökkentsék a szubsztrát (rövid RNS-molekula). Azok ribozimok, amelyek sikeresen választottak ki, és bővíthető segítségével mutagén (error-prone) polimerázok. mutációs ráta volt átlagosan egy mutációt „egyéni” a generációs [57]. Követéséhez az evolúció, szekvenáltuk 2-3000. „Egyedek” (ribozim molekulák) minden generáció.
A tudósok várhatóan tíz generáció egy ilyen élet halmozódik jelentős állomány rejtett variáció. Ribozimok mutáció, a káros mutációk megszűnnek kiválasztásával, és semleges fog felhalmozódni. Kezdeti ribozim Azo megbirkózik a funkcióját egy széles körülmények között (például, hogy ellenáll a melegítés 80 ° C-on). Ez azt jelzi, nagy a „zaj immunitás” ribozim és reményt ad, hogy a mutáció lesz olyan toleráns, mint a hőmérséklet sokk [58].
Reméli, indokoltak voltak: mindkét populáció tíz generáció felhalmozott egy szép összeg a mutációk. Eredeti, vad típusú molekulák „vad típusú” szinte eltűnt. A legtöbb példányok különbözött az eredeti ribozim 3-6 mutációkat.
Fitness populációk A és B (azaz. E. A katalitikus aktivitás: átlagosan) tíz generáció nem változott. Nem megbirkózni a funkciója is jobb, mint az eredeti ribozim Azo. Úgy tűnik, Azo már nagyon optimalizált ezt a feladatot, és tíz generáció fejlődik populációk nem sikerült „találni” egy ilyen mutáció, ami miatt az aljzat vágás még hatékonyabb. Egyik a mutáció nem hasznosnak bizonyult, és nem támogatta a pozitív szelekció. Így tíz generáció járt csak megtisztítja a válogatás, amely elutasítja a káros mutációk és semleges figyelmen kívül hagyja, passzívan amely lehetővé teszi számukra, hogy felhalmozódnak.
Most megnézheted fontosabb: Majd a rejtett variabilitás alkalmazkodni az új feltételekhez. „Új fogalmak” abból állt, hogy a kutatók cserélni az aljzatot. Ehelyett javasolt szabvány oligonukleotid ribozimok származéka, amelyben az egyik oxigénatomot a foszforsav maradék (mindössze a ponton, ahol a vágási kell a ribozim-RNS-lánc) váltotta kénatom. „Vad” ribozim Azo megbirkózni ilyen szubsztrát, de csak nagyon nehezen (alacsony hatékonyság).
Miután a változás a hordozó kísérlet időtartama nyolc generáció, de most már részt nem két, hanem három populáció. Ahhoz, hogy a A és B vonalak hozzá egy harmadik, vezérlő vonal álló ribozimek „vad típusú» (WT), és nincs látens állomány variabilitás.
Mindhárom populáció nyolc generáció különböző mértékben, alkalmazkodott az új hordozó, azaz a. E. Steel vágjuk hatékonyabban, mint az elején. Azonban, populációk A és B adaptált gyorsan és elérte eredményeként nagyobb hatékonyságot, mint a vonal WT (lásd. Ábra).
Ribozimtransz Azo *. amint azt a további kísérletek, nagyon vág egy új hordozó nagy hatékonysággal. Ami a ribozim Azo?. a tiszta formában van, hogy a meglepetés tudósok általában nem képes megbirkózni az új hordozón. Kiderült, milyen ribozimom- „akasztók-on”: ez a tökéletesen szabott új hordozó csak a jelenlétében más ribozimok (pl forrás vagy Azo *). Más ribozimok valószínűleg segíteni szeres a pontos háromdimenziós alakját. Az ilyen helyzetek korábban megfigyelt kísérletek ribozim [59].
Ami a WT sor, ott nyolc generáció még nem jelentek meg a hatékony mutánsokat hasonló vagy azo * Azo? .
A tanulmány kimutatta, a hasznosságát a rejtett variabilitás alkalmazkodni az új feltételekhez. De ahhoz, hogy fedezze a változékonyság is felhalmozódnak, szervezetekre kell erős. Ha az eredeti ribozim nem rendelkezik ezzel a tulajdonsággal, szinte minden mutáció volna neki a szokásos feltételek mellett káros. Tisztító szelekció könyörtelenül rostálni őket, és a változó körülmények a lakosság nem lett volna az egyének preadapted az új hordozón.