Каква е ползата? Как случайна мутация се превръща в аутсайдери победители проспериращи? Какво е по-важно за развитието на - война или сътрудничество?
Book Александър Марков и Елена Naimark говори за най-новите открития за научни изследвания на молекулярната генетика и палеонтолози, които дават отговори на тези и много други въпроси, свързани с измененията на природата. Хиляди открития, направени след Дарвин, потвърдиха спекулациите основатели на теорията на еволюцията; новите данни не разрушават основите на теорията на еволюцията, но напротив, само ги укрепват.
Книга: Evolution. Класически идеи в светлината на новите открития
Пиано в храстите или скрита Изменчивост
Пиано в храстите или скрита Изменчивост
Една от основните свойства на живите същества - имунитет. Много случаен шум (като вътрешен - мутация и външна - колебания в условията на околната среда), или по друг начин са компенсирани и не влияе върху фенотипа или намалява фитнес. Изборът поддържа развитието на адаптации, които повишават устойчивостта на смущения фенотип, включително мутации. Пример за такова адаптиране може да бъде Chaperone протеини, които помагат да се вземе правилното триизмерна конфигурация на други протеини, включително тези, които не могат да го направите сами, поради мутации или неподходящи условия. За придружители, ни казаха в книгата "Раждането на сложност."
Шумозащитеност води до факта, че населението е свободен да се натрупват мутации, които от време на време не оказва влияние върху годността или дори не се появи в фенотип. Тези мутации са неутрални, а всички стабилизиращи тялото системи работят правилно. Но ако някои от механизмите, които осигуряват шум имунитет не успее (поради силно външно влияние или мутация в един от гените, необходими за функционирането на този механизъм), всичко това латентно волатилност може внезапно да се появи, а след това ще има скок вижда в населението (привиден) вариабилност.
Скрити променливост може да играе важна роля в еволюцията, помага на организма да се адаптира. Някои мутации, които са неутрални в същите условия, могат да бъдат полезни, когато променящата се среда. Колкото повече такива мутации са натрупали в генетичния фонд, по-голям шанс, че поне някои от тях ще бъде полезен в новата среда.
Рибозим използва Азо. изработен от samovyrezayuschegosya интрон Azoarcus бактерии. Геномът на бактерията, този интрон-рибоза в прехвърляне на РНК ген. Нейната функция в бактериалната клетка е независимо се изрязва от молекулата тРНК, т.е.. Е. Извършва samosplaysing. Ин витро. .. В витро т.е. рибозима е в състояние да изпълнява "обратна сплайсинг", т.е. намаляване субстрат в определено място - .. РНК молекула със специфична нуклеотидна последователност, и "изрязване" остане прикрепен към рибозима. За да бъдат идентифицирани тези прикрепен подстригване рибозома успешно изпълни задачата си на рибозим-губещ. Това ви позволява да изберете рибозоми безопасно да намали субстрат молекулата.
Изследователите дублирани оригиналната рибозим и създават две идентични експериментални групи (А и В). Тези групи от населението са живели и отглеждани в продължение на десет поколения. Във всяко поколение, селекцията се извършва върху способността за намаляване на субстрата (къса РНК молекула). Тези рибозими, които успяват бяха избрани и разширени използване мутагенни (грешка-склонни) полимерази. скорост на мутация е средно една мутация на "индивид" за производство на [57]. За да се следи напредъка на еволюцията, в последователност 2-3000. "Физически лица" (рибозомно- молекули) на всяко поколение.
Учените очакват, че десет поколения от такъв живот ще натрупат значителен запас от скрит вариант. Рибозимите ще мутират, вредни мутации ще бъдат отстранени чрез селекция, и неутрален ще се натрупват. Първоначално рибозим Азо справя със своята функция в широка гама от условия (например, той може да издържи загряване до 80 ° С). Това показва висока "шумоустойчивост" рибозим и дава надежда, че мутациите, че ще бъдат толкова толерантни, че да температурен шок [58].
Надеждите са оправдани: двете популации за десет поколения са се натрупали справедлива стойност на мутации. Оригинален, див тип молекули "див тип" е почти изчезнали. Повечето екземпляри се различават от оригиналния рибозомата 3-6 мутации.
Фитнес на населението А и Б (т.е.. Д. Тяхната каталитична активност средно) в продължение на десет поколения не се промени. Те не се справят с неговата функция е по-добър от оригиналния рибозомата Азо. Очевидно е, че Азо е силно оптимизиран да изпълнява тази функция, и десет поколения развиват популации не са успели да "намери" такава мутация, която ще направи на основата рязане дори по-ефективни. Нито една от мутациите не са настъпили оказаха полезни и не са подкрепени с положителна селекция. По този начин, в продължение на десет поколения са действали само пречистване на подбор, която отхвърли вредни мутации и неутрален игнорирани, пасивно което им позволява да се натрупват.
Сега можете да проверите важното: Ще скритата променливост да се адаптират към новите условия. "Новите условия" се състои във факта, че учените заменени субстрата. Вместо това, те предложен стандартни олигонуклеотидни рибозими производно, в която един от кислородни атоми в остатъка на фосфорна киселина (разположени само на мястото, където рязането трябва рибозим РНК верига) се заменя със серен атом. "Див" рибозим Азо справят с такъв субстрат, но с голяма трудност (ниска ефективност).
След промяната на експеримента субстрат е продължило осем поколения, но сега той е замесен не два, а три групи от населението. За линиите А и Б, за да добавите една трета, управляваща линия, състояща се от рибозоми "див" (ПТ), и без да има латентен променливост склад.
И трите групи в продължение на осем поколения в различна степен, са адаптирани към новия субстрат, т.е.. Д. Steel го режат по-ефективно, отколкото в началото. Въпреки това, популации от А и Б адаптирани бързо и са достигнали в резултат на по-голяма ефективност от линията WT (вж. Фигура).
Рибозим Азо *. както се вижда от по-нататъшни експерименти, което впечатлява нов субстрат с висока ефективност. Що се отнася до рибозомата Азо?. в чист вид е, за изненада на учените, обикновено не може да се справи с нов субстрат. Той се оказа вид ribozimom- "закачалки-он": това е перфектно нарязани нов субстрат само в присъствието на други рибозоми (например източник или Азо *). други рибозоми вероятно помагат го сгънете в правилната триизмерна форма. Такива ситуации са наблюдавани преди това в експерименти с рибозим [59].
Що се отнася до WT линия, там в продължение на осем поколения не са се появили ефективни мутанти са сравними с или Азо * Азо? ,
Проучването показва ползата от скритата променливост да се адаптират към новите условия. Но за покриване на променливостта може да се натрупва, организми трябва да бъдат стабилни. Ако оригиналният рибозомата не разполага с този имот, почти всички мутации биха били за него при нормални условия, вредни. подбор Почистващ безмилостно ще ги пресея, както и от променящите се условия на населението не биха били хора preadapted към новата субстрата.
Свързани статии