Геном містить програму власного розвитку

Геном містить програму власного розвитку

Сьогодні вчені прийшли до висновку, що головний шлях ускладнення організмів - це не випадкові мутації, а додавання і комбінування цілих блоків генів. Блочний принцип пристрою геномів зумовлює еволюційний розвиток на кілька кроків вперед. Геном зберігає свою програму розвитку.

Вчені переконалися, що мутації, тобто той матеріал, з яким працює естественний відбір, не можуть відбуватися в будь-якому місці хромосоми. Невипадковість мутацій змушує ділити природний відбір ділити на дві фази. Першу контроліруют молекулярні механізми, тобто самі гени та білки, а вже другу определяют зовнішні умови.

Для вивчення першої фази природного відбору надзвичайно зручним об'єктом являются мікроорганізми. У них компактний геном, його відносно легко прочітать, вони легко мутують і дуже швидко розмножуються. Тому вивчення механізмов еволюційного розвитку і особливо її першої фази зараз у многом перейшло з області дослідження викопних тварин і рослин в область мікробіологіческіх досліджень.

Член-кореспондент Академії Медичних наук професор інституту мікробіології та іммунологіі ім. Гамалії Георгій Смирнов розповідає про сучасний поданні о закономірності еволюції живого світу.

-Які основні зміни в теорії еволюції, які відбулися з часів Чарльза Дарвіна?

-Теорія Дарвіна заклала основи розуміння еволюції, вона описала природний отбор. Він діє, він працює в навколишньому середовищі, все це, безумовно, є. NАле було б наївно думати, що тільки цим все обмежується. Ми чудово понімаем, що ми не можемо пояснити з допомогою тих даними, які мав Дарвін, все, що ми спостерігаємо зараз. Гріш ціна була б такою науці, якщо б за сто років розвитку вона нічого нового не виявила. Але вона виявила таку масу явленій, про які ні Дарвін, ні його послідовники не могли навіть підозрювати. NВедь тоді не було нічого відомо про ДНК, не було відомо нічого про гени. Тоді термін «мутація» вже вживався, але дуже умовно і абстрактно - ніхто не знав, что це таке. Зовсім нещодавно завдяки успіхам генетики, перш за все генетики мікроорганізмов, а в останнє десятиріччя успіхам молекулярної біології, удалось прочитати геномні тексти. Всі чули про те, що прочитаний геном человека, точно так само прочитані геноми і багатьох мікроорганізмів, у тому числі тех, які викликають ті чи інші захворювання.

-Скільки приблизно нуклеотидів, тобто «літер», містить ДНК мікроорганізма?

-У стандартного мікроба їх близько чотирьох мільйонів. Наприклад, стільки нуклеотідов у збудника туберкульозу (Mycobacterium tuberculosis - палички Коха). Nа у його найближчого родича збудника прокази, приблизно на мільйон менше. NПрічем, якщо говорити про гени, то якщо в першому випадку цих генів - чотири тисячі з гаком, то в другому випадку майже на дві тисячі менше. Але це наблюдается не тільки у патогенних організмів, це спостерігається і у симбіонтів. NСімбіонти - це теж бактерії, але вони не викликають захворювання, а живуть в сімбіозе з багатоклітинними організмами. Зокрема, симбіонтів мухи цеце-дуже їй полезен, без нього муха-цеце не могла б розмножуватися.

Процесс розмноження мухи цеце-має не тільки академічний інтерес. Муха-цеце является розповсюджувачем іншого організму - трипаносома бруція, який визивает сонну хворобу. Дуже актуально для африканських країн позбавити муху цеце- Можливо репродукції, а для цього її треба позбавити симбіонтів.

У бактерій симбіонтів геном ще менше, ніж у шкідливих мікроорганізмів. NСкажем, у того ж симбіонти мухи цеце-близько 600 генів, точніше - 611. У симбіонти тлей - близько п'ятисот генів. Але рекордно малим геномом має симбіотична бактерія Carsonella ruddii що мешкає в кишечнику псілліди (листоблішки). Це насекомое, схоже на маленьку цикади. У Carsonella ruddii всього 182 гена, более короткий геном на сьогодні невідомий.

Оказивается, симбіонти втратили всі гени, які в умовах їх існування не нужни. Остільки оскільки все, що необхідно такий симбіонти отримує від многоклеточного організму, в якому він живе.

-симбіотичні бактерії паразитують на тих організмах, у яких вони живуть?N

-Звичайно. Те ж саме можна сказати і про патогенних організмах. Вони можуть восполнять недоліки свого метаболізму за рахунок власника.

-Можна сказати, що втрачені гени стали непотрібними в умовах середовища проживання?N

-Це загальноприйнята концепція. Сьогодні більшість вчених вважає, що гени, которие були втрачені, втрачені були тому, що вони підтримуватися природним отбором.

Я якраз думаю, що ця точка зору некоректна. По-перше, найближчі родственнікі цих самих організмів з редукованими геномами, залишаючись, напрімер, патогенними паразитами, свої гени не втрачали, а зберегли у повному об'еме. По-друге, виявилося, що процес втрати генів притаманний не тільки паразітірующіх мікроорганізмам, а й вільно живуть. Так у фітопланктоні океана є така ціанобактерій, в ній виявлено процес редукції геному, которий йде до цих пір.

Она становить більшу частину біомаси фітопланктону океану поверхневих шарів. NТо є вона живе абсолютно вільно, ні на кому не паразитує, але тим не менее втрачає гени. Більш того, процеси редукції або компактизації геномів отмечени і у комах, і у рослин. Вони не паразити, а вільно живуть організми, тим не менше, там це теж має місце.

-Геном має свою власну програму розвитку?

-Так, так можна сказати. Ця програма не є жорстко детермінованою. Вона должна змінюватися, тому що кожну зміну приводить до зміни структури генома. Якщо змінюється структура геному, змінюється і програма його еволюційних ізмененій. Організм сам визначає напрямок свого еволюційного розвитку, і программа змін закодована всередині самого організму.

Очень важливо підкреслити, що за допомогою мутації не можна створити новий ген, а з помощью рекомбінації, тобто впровадження сегменту ДНК одного об'єкта в геном другого, може бути привнесений новий ген. Тут є абсолютно чудові речі. NІногда мікроорганізм-симбіонти може успадкувати ген свого багатоклітинного хозяіна, який йому абсолютно не потрібний.

-Можна сказати, що геном будується, як блочний будинок, причому по деякому планом?N

-Геноми сучасних організмів дійсно складаються з великих блоків, які часто мають найрізноманітніше походження. Дійсно, еволюція йде по путі створення геномів з блоків. Причому, якщо використовувати запропоновану аналогію с будинком, можна помітити, що будинок завжди молодше, ніж блоки, з яких він построен. Свого часу природа відібрала ті чи інші блоки. Дуже часто гени, об'едіняемие однією функцією, перебувають разом. Таке об'єднання генів називается геномних островом. Якщо цей острів відповідає, допустимо, за болезнетворние властивості, він називається островом патогенності. І ці геномні блокі, мабуть, збиралися, коли сегменти ДНК вбудовувалися у визначені предпочтітельние сайти (місця) другий ДНК. Це процес універсальний, загальний. N

Браузер блоках гени губляться, в блоках, доведеться купувати та в блоках вони замінюються. NЕто - потенційна можливість пристосуватися до нової екологічної ніші. Можна назвать цей процес перед-адаптацією - передбаченням можливих змін.

Конечно, ні про яку повної визначеності мова не йде. Але немає й повної случайності, як вважалося раніше.

Джерело: Svobodanews.ru

Народні методи лікування

Як позбутися від поліпів у товстому кишечнику

Поділюся досвідом позбавлення від поліпів. Провів я цей процес в 1991 році, і до цього часу у мене все в нормі.

2019-09-17 21:13:02

Морквяний сік: і смачно, і корисно

Я - агроном-біохімік. Все життя займався вивченням рослин, овочів, ягід і їх лікувальними і харчовими властивостями. Мені 72 роки, пропрацював у сільському господарстві агрономом 53 року і більше 20 років був директором радгоспу. Хочу розповісти про чудо-овочі - моркви.

2019-09-17 22:11:07

Як я вилікувала дифузний зоб

Це сталося 20 років тому: я позбулася зоба. Звернула увагу, що ця хвороба не дає спокою багатьом людям. Мій щасливий досвід залишає всім надію на зцілення.

2019-09-18 03:43:44

Цистит. Хіба це справа житейська?

Він не їздить на «Мерседесі» і в дні столітнього ювілею оборонного підприємства, де трудиться не один десяток років, його прізвище не значилася в переможних реляціях про досягнення. Але більшість заводчан відмінно знає дорогу до кабінету свого «сімейного лікаря» Іллі Григоровича Бабаєва. Фахівець широкого профілю, терапевт Бабаєв в своєму здоровпункті лікує недуги, з якими ми, як правило, стикаємося в повсякденному житті. І. Г. Бабаєвим розповідає про такий вельми поширених захворювань, як цистит.

2019-09-17 23:59:45

Лікування астми народними засобами

Астма - це захворювання, що виникає при спазмах в бронхах, а причиною її виникнення є алергія. Астму можуть викликати часті простудні захворювання, якщо їхнє лікування не було достатньо ефективним, а також захворювання нирок і забруднена атмосфера.

2019-09-17 08:19:30

Секрет обліпихової олії

Я потрапляли до рук і аптечне обліпихова олія, і кустарне, мабуть, приготоване за звичайним рецептом. Ні, це було не масло, так, якась незрозуміла бліда рідина. Справжнє обліпихова олія знайшло свою славу незвичайною цілющістю, а таку цілющість масло набуває тоді, коли воно правильно приготовлене. Це поняття включає в себе багато тонкощів, які необхідно знати при приготуванні цього цілющого обліпихової олії.

2019-09-17 10:53:03

Мазь від екземи виявилася ефективною

Давно хотіла вам написати лист, але не наважувалася. Я сама з Азербайджану. 7 років живу в Росії. Хочу поділитися своїм досвідом, як можна позбутися від мокнучі екземи.

2019-09-17 22:27:07

Як позбавитися від високого тиску?

Я також хочу поділитися радою. Розкажу, як позбавився від високого тиску. У 1968 році верхній показник почав зашкалювати - 200-240. У вухах весь час стояв шум, ніби працював двигун. Ліки не допомогли.

2019-09-17 21:21:05

Вірусний гепатит «С». Не втрачайте оптимізму!

Вірус гепатиту «С» - дрібний РНК - вірус, що відноситься до сімейства флавовірусов. Вірус гепатиту «С» малоустойчів у зовнішньому середовищі, але здатний зберегти активність навіть при нагріванні до 50 градусів за Цельсієм. Основне джерело зараження - хворі з гострою або хронічною формою гепатиту «С», а також вірусоносії

2019-09-17 21:51:11

Готуйте «сани» влітку

Є хороший спосіб уникнути простудних захворювань і влітку, і взимку. Їм моя сім'я користується не перший рік.

2019-09-17 10:27:17

Медицина

Мастопатія, ендокринні захворювання, спадковість

Мастопатія, ендокринні захворювання, спадковість - доля багатьох росіянок - Щорічно від раку молочної залози вмирають приблизно 23 тис росіянок. Про це, як передає кореспондент РІА 'Новости', повідомив у вівторок на прес-конференції директор Російського онкологічного наукового центру ім.Блохіна Михайло Давидов. R

2019-09-16 11:33:52

У країнах, де популярна здорова їжа, надто багато кардіологічних захворювань

У країнах, де популярна здорова їжа, надто багато кардіологічних захворювань - На сніданок Баррі Гроувз з'їв велике яйце і 100 грамів підсмаженої на топленому салі печінки. А потім запив все це какао з подвійними вершками. На обід 72-річний Баррі зі своєю 70-річною дружиною Монікою насолодяться свининою із жирком і зеленими овочами в олії. І, нарешті, подружжя, що проживає в Оксфорді, очікує легка вечеря з сиру, домашніх яблук або груш, увінчаних вершками, і какао. Незважаючи на 40 років такої жирної дієти, Баррі важить на 3 кг менше, ніж у день весілля. У 1957 році він важив 72 кг.

2019-09-08 20:45:37

Хворих на цукровий діабет обстежує лабораторія на колесах

Хворих на цукровий діабет обстежує лабораторія на колесах - Суперсучасна пересувна лабораторія для обстеження хворих на цукровий діабет почала працювати в Нижньогородській області. Учора з її допомогою було обстежено 30 мешканців з Богородського району, сьогодні - приблизно стільки ж нижньогородців, повідомили сьогодні на презентації лабораторії.

2019-09-17 16:41:00

Жовчний рефлюкс: сучасні погляди на патогенез і лікування

Жовчний рефлюкс: сучасні погляди на патогенез та лікування - Жовчний рефлюкс - синдром, досить часто супроводжує найпоширеніші захворювання верхніх відділів травного каналу: хронічні гастрити, виразкову хворобу шлунка і дванадцятипалої кишки, гастроезофагеальна рефлюксна хвороба.

2019-09-17 15:50:46

Сучасна інсулінотерапія цукрового діабету 1 типу у дітей та підлітків

Сучасна інсулінотерапія цукрового діабету 1 типу у дітей та підлітків - Цукровий діабет 1 типу (ЦД 1 типу), що називалася до недавнього часу інсулінозалежний, а ще раніше - ювенільний цукровий діабетом, вражає в основному людей молодого віку і дітей. В останні роки спостерігається сплеск захворюваності на цукровий діабет 1 типу, найбільш виражений у дітей та підлітків. За 25 років захворюваність СД 1 типу серед дітей московської популяції зросла в два рази. В даний час у Москві налічується близько 1200 дітей з ЦД у віці до 15 років.

2019-09-15 02:41:39

Фолієва кислота зменшує ризик розвитку у потомства «заячої губи»

Фолієва кислота зменшує ризик розвитку у потомства «заячої губи» - Жінки, що приймають під час першого триместру вагітності фолієву кислоту можуть значно знизити ризик розвитку у потомства такого пороку як розщеплена губа («заяча губа»). До цього висновку прийшли американські вчені з Національного інституту гігієни навколишнього середовища (National Institute of Environmental Health Sciences).

2019-09-16 18:35:23

Прогноз для метеочутливих людей по Росії 09.09.2009 на

Прогноз для метеочутливих людей по Росії 09.09.2009 на - На Європейському Півночі погода буде нестійка з коливаннями метеопараметров. Через це погіршення самопочуття можливо у людей із захворюваннями серця і судин, а з-за підвищеної вологості повітря не виключені загострення у тих, хто страждає захворюваннями опорно-рухового апарату та бронхо-легеневі захворювання.

2019-09-16 06:14:55

Ризик дитячої смертності зростає у породіль, які мають зайву вагу

Ризик дитячої смертності зростає у породіль, які мають зайву вагу - Вагітні жінки, які страждають від ожиріння, мають підвищений ризик того, що їх немовлята можуть померти незабаром після народження, особливо якщо мав місце передчасний розрив (плодових) оболонок (ПРО).

2019-09-15 02:41:28

Функціональні захворювання травного тракту у дітей. Принципи раціональної терапії

Функціональні захворювання травного тракту у дітей. Принципи раціональної терапії - Функціональні порушення (ФН) шлунково-кишкового тракту займають одне з провідних місць у структурі патології органів травлення. Так, наприклад, рекурентні абдомінальні болі у дітей носять функціональний характер у 90-95% дітей і лише у 5-10% пов'язані з органічною причиною. Приблизно в 20% випадків хронічна діарея у дітей також обумовлена функціональними розладами.

2019-09-15 02:41:30

Середньовічні отрути і ліки

Середньовічні отрути і ліки - Багато століття лікар задовольнялися тим, що примушували пацієнтів приймати настої трав, порошків рослинного і тваринного походження, дія яких було зазначено на практиці - іншими словами, хворі виконували роль піддослідних кроликів .

2019-09-16 17:49:02