Книга: Човешкото суперорганизъм
ген обмен
Един от основните последните открития в биологията - способността на организмите да обменят гени. Кой би си представил, че. Същите тези частици, които, както сме свикнали да мислим, ни правят хора и определят различията ни от други същества, всъщност са предмет на продажба и просто да обменят един вид пазар, битпазара. Оказва се, че те могат да продават като продукти на пазара, или просто да се даде като подарък.
Изследователите, изучаващи ген обмен, на първо място се опитват да разберат произхода на определен ген - независимо дали това е резултат от обмена? Това е почти равносилно на опит да се определи от какво предци произхождат всички гени на разположение днес в нашите хромозоми. И това, по мое мнение, е като на свой ред да се разгледат всички настоящи жители на САЩ и да се опита да отговори на въпроса: къде е родното място на най-ранните предци на всички тези хора? САЩ - е смесица от много народи, които в продължение на векове са мигрирали от други региони, страни и части на света в определена географска област в Северна Америка. Тази миграция продължава и днес. Повечето от предците на хората, които сега живеят в САЩ, първоначално е живял в други части на света, и, следователно, по-голямата част гените също имат чуждестранен произход. Потребителите могат да се движат и да пътуват от едно място на друго. Същата способност, е снабден с гени. И тъй като основната тема на тази глава е да се движат.
На първо място е необходимо да се определи кои биологични структури са от микробен произход, и които са характерни за нас като група от представители на бозайниците. Както е отбелязано в предишния раздел, един от най-големите открития на ХХ век. в биологията е свързан с бактерии, наподобяващи малки "електроцентрали" на нашите клетки - митохондриите. Тези органели разположени в цитоплазмата - гелообразни вещества клетки около ядрото. Според повечето съвременни учени, митохондриите - са останки от древни микроби (бактерии), които в древни времена са по някакъв начин поглъщат нашите наследствени клетки, защото тези бактерии могат да използват кислород за производство на енергия, както и клетките навлезе тя не може да се направи. Митохондриите са позволили тези клетки да използват по-разнообразни източници на енергия, както и ползите на разнообразяване на енергийните източници, каза най-малко от факта, че днес той е един от основните въпроси в новините в глобален мащаб: да защити Земята от екологична катастрофа, страни по света се опитват да научат алтернативни начини за генериране на енергия , И ако митохондриите са произлезли от бактерии, както и че те съдържат гени са били първоначално микробните гени. Сърцевината на същото - основната структура на клетките - е 100% наследени от бозайници. И на хромозомите, които се съдържат в ядрото никога не се компрометира самия междувидови размяна и трансфер. Или е компрометиран?
Основният начин, по който ни хромозома може да придобие ген от друг организъм видове, е процес, известен като хоризонтален генен трансфер. В този процес, един вид организъм предава част от генетичния материал в съседство с други организми видове (такива организми могат да бъдат различни видове животни, живеещи в суперорганизъм). Хоризонтална генен трансфер може да бъде едностранно или двустранно, т.е. под формата на ген обмен. Често в резултат на такава замяна на един вид се извлекат ползите много бързо, а другата - бавно. Това е подобно на ситуацията, когато банката в същото време дава на клиента на пълния размер на парите, необходими за закупуване на нов дом (първоначално предимство за клиента кредитополучателя), но след това нов собственик на жилище е принуден в продължение на десетилетия, за да изплати дълга си, включително лихвени плащания (дългосрочна полза на банката).
Хоризонтална генен трансфер се провежда през срока на едно поколение на живите организми. Това е различно от вертикалната генен трансфер, което се случва по време на възпроизвеждане и включва прехвърляне на гени между поколения - от родител на дете. За вертикално пренасяне на гени при хората майката и бащата предадат своите хромозоми (чрез яйцеклетката и сперматозоида) нероденото бебе се развива от една оплодена яйцеклетка (зигота). В допълнение, по време на раждането майката предава бебето си microbiome: така направен вертикален транспорт на микробните гени. Вертикална генен трансфер, което учените знаят за дълго време, от дълго време е смятан за единствения начин за трансфер на генетичен материал. Хоризонтален генен трансфер стана известно на науката е сравнително нова. Този процес включва фундаментално различен междувидовата "скок" на гени. На пръв поглед това изглежда като прости междувидовата "ръкостискане", но всъщност е малко по-сложно и загадъчна.
През 1950 г., възпитаник на университета Корнел генетик Барбара МакКлинток показа, че гените в действителност притежават мобилността, може да "прескочи" и промяна на местоположението му - най-малко на хромозомите в ядрото на клетката. Десетилетия преди това революционно откритие е напълно оценени от учени и е награден с Нобелова награда. Но ако наистина гени са игриви, ако можеха да скочи между клетки от различни видове?
Оказва се, че човешкото тяло - удобна структура за хоризонталния пренос на гени. Установено е, че микробите, които са част от нашето microbiome използва като "смаже" черво да обменят гени. Едва наскоро, учените са открили, че различните видове бактерии, които живеят в едно и също място на човешкото тяло, от време на време, да общуват помежду си чрез своите гени. Но дали хоризонталния пренос на гени се извършва в случай, че ген получател е трудно разположени организми - растение, животно или дори един човек?
В човешкия геном (т.е. генома, характерно за нас като бозайници) са били идентифицирани десетки или дори стотици чужди гени - вероятно микробен произход; Изглежда, че много от тях кодират белтъци с уникален ензимна активност. С функции на тези микробни гени дават ни клетки способността да се използват химикали, които в противен случай те просто не биха съществували. Наличието на микробните гени в нашите хромозоми повдига редица важни въпроси. Пасва дали междувидова хоризонталния пренос на гени и скача в Дарвиновата теория за еволюцията? Може ли "дървото на живота", което показва, родство между видовете и хода на еволюцията да съществува в обичайната си форма, или е нещо друго? Може би това е по-скоро като зелено дърво орехов или орех, разрешен заплетени огромни гъсеници уеб гнезда бяла американска пеперуда (Hyphantria cunea)? И ако е така, каква част от този "проект" се пада на дървата, които - в мрежата на гъсеници?
Хоризонтална генен трансфер от бактерии за човека - сравнително ново откритие, и никой не е напълно сигурни, че този механизъм - единственото обяснение за присъствието на микробни гени в човешкия геном. Но доказателствата за съществуването на ген обмен между микроби, от една страна, и за растенията и животните, от друга страна, е толкова убедителен, че изключването на хора от широко разпространеното биологичен процес ще бъде очевидна участък, граничещ с предположението, че в биологична гледна точка, хората нямат нищо общо с повечето животни. Днес, повечето от дебата по този въпрос се отнася до времето, когато такива прехвърляния на гени и видове спектър от гръбначни, където те се докоснаха.
Древна генен трансфер от бактерии в хромозомите на нашите предшественици бозайници означава, че някои от очакваното 1% от човешки "бозайници" гени всъщност нямат връзка с бозайника. Поне някои от гените, които се намират днес в нашите хромозоми, да ги удари от микроби. По този начин, толкова по-дълбоко се вгледаме в себе си, толкова по-малко от нас, "човешки", които не биха се чувствали влиянието на микроорганизми. Но ако ги заемат от микробните гените ни позволи да изпълняват полезна, по-рано недостъпни за нас, за да функционира, следователно, тези функции са в действителност, също имат микробен произход. По този начин, обмена на ген, за да предоставим на нашите човешки клетки гени от микробен произход, е направила границата между тази част от нашето тяло, което е характерно за нас като бозайници, както и нашата microbiome много неясно.
Свързани статии