2

Мошенники и модификаторы.

Выжимка из книги Р. Докинза "Расширенный фенотип. Дальнее влияние гена" №7.


Предыдущие части:

https://pikabu.ru/story/aktivnyiy_replikator_zarodyishevoy_l...

https://pikabu.ru/story/manipulyatsiya_i_gonka_vooruzheniy_v...

https://pikabu.ru/story/ogranichenie_na_sovershenstvovanie_v...

https://pikabu.ru/story/vyizhimka_iz_knigi_r_dokinza_quotras...

https://pikabu.ru/story/vyizhimka_iz_knigi_r_dokinza_quotras...

https://pikabu.ru/story/vyizhimka_iz_knigi_r_dokinza_quotras...


Естественный отбор – это процесс, с помощью которого репликаторы взаимораспространяют друг друга. Они делают это, оказывая фенотипические эффекты на мир, и часто удобно рассматривать эти фенотипические эффекты сгруппированными вместе в дискретные «носители» - индивидуальные организмы.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

Этот взгляд создаёт питательную почву для мнения, что естественные отбор отбирает гены, повышающие приспособленность организма. Ген помогает выживать организму, организм размножается, создает копии полезного гена, а заодно - и других генов в геноме организма. То есть, существует некое «сотрудничество» между генами в разных локусах.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

Обычно, так оно и есть.

Но также легко представить себе ситуации, в которых ген мог бы поддерживать своё собственное выживание, нанося вред возможностям выживания большей части остального генома. Такие гены называются мошенниками.

Докинз пишет о двух главных классах мошенников.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

«Аллельный мошенник» – определяется как репликатор, имеющий положительный коэффициент отбора в своём локусе, но в большинстве других локусов действует отбор в сторону подавления его эффекта (в его локусе). Примеры – «гены-нарушители расщепления» или гены «мейотического драйва». Они одобряются в своих локусах благодаря тому, что попадают более чем в 50% произведённых гамет.

Особенно хорошо изучены SD-гены (SD – Segregation distorter – нарушители расщепления) у дрозофилы, которые при мейозе «ломают» сперматозоид, получающий нормальную хромосому. Пока гомологичные хромосомы всё ещё разделены на пары в ходе мейоза, SD-хромосома может проделать нечто над её нормальным партнёром (и конкурентом) такое, что позже вызовет дисфункцию сперматозоида.

Возникает следующая ситуация: если организм гомозиготен по SD-хромосоме, то она будет передана его потомкам. Если же он гетерозиготен, то при мейозе SD-гены разных хромосом ломают друг другу сперматозоиды и организм становится бесплодным. Генофонд в целом страдает, но SD-гены распространяются хорошо.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

А нарушитель расщепления на половой хромосоме – это просто бомба. Он не просто создает вредные побочные эффекты, он искажает соотношение полов, и даже может совсем исключить один пол из всей популяции. Гамильтон смоделировал на компьютере популяцию, состоящую из 1000 самцов и 1000 самок, в которую был подставлен единственный мутантный самец с «преимущественно переносимой» Y-хромосомой, вынуждающей самцов иметь только сыновей, но никак не дочерей. Потребовалось только 15 поколений, чтобы моделируемая популяция вымерла из-за отсутствия самок.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

В таких условиях гены в других локусах, эффект которых заключается в подавлении искажения расщепления, будут одобрены отбором. Подавить исказителя расщепления - единственный способ не окончить свой жизненный путь в бесплодном теле. Такие гены получили название «модифкаторы».

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

Возникает гонка вооружений между генами – аллельными мошенниками и генами – модификаторами. Перевес почти всегда на стороне модификаторов, так как они могут возникнуть в множестве локусов и сообща подавить вредный фенотипический эффект мошенника.

А вот тут начинается веселье:

- Модификаторы сами могут приводить к вредным фенотипичским эффектам. Однако, лучше с ними, чем без них.

- На стороне мошенника может оказаться сцепленный с ним ген и начать борьбу с модификаторами (своими фенотипическими эффектами стараться подавить эффекты модификаторов).

- Если в геноме окажется два разнородных мошенника, то они будут мешать друг другу.

- Наконец, через несколько поколений, основной фенотипический эффект гена-расщепителя подавлен. Но в результате геном битком набит генами-супрессорами. А это тоже можно рассматривать как эффект гена-мошенника.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

Небольшое отступление, которое нужно читать очень медленно. Я бы вынес его в отдельную часть, но, боюсь, что она будет не понята теми, кто не прочитал про модификаторы.


Доминантность и рецессивность – свойства не самих генов, а свойств их фенотипических эффектов. Более того - выгодные эффекты данного гена постепенно становились доминирующими благодаря отбору модификаторов, а вредные эффекты – постепенно становились рецессивными. В самом деле – некий ген может быть доминирующим по одному из его плейотропных эффектов, и рецессивным по другому.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

Фенотипический эффект гена – есть совместный продукт его самого, и окружающей его среды, включающей и другие гены в геноме.

Хотя эти «другие гены» известны как модификаторы, сейчас стало понятно, что не существует отдельной категории генов-модификаторов, отличающихся от главных генов. Вернее, любой ген может служить модификатором фенотипических эффектов любого другого гена. Да, фенотипические эффекты любого гена восприимчивы к модификации многими другими генами в геноме, генами, которые сами могут иметь много других – как главных, так и вспомогательных эффектов.

Мошенники и модификаторы. Ричард Докинз, Эволюционная биология, Научпоп, Генетика, Длиннопост

Другой крупный класс мошенников -«горизонтально распространяющиеся гены» – мы рассмотрим в следующей части.

Найдены дубликаты

0

помоему облачные хранилища тут лишние)

раскрыть ветку 1
0

Ну почему же? Люди породили новый тип репликаторов - мемы, так что некоторая аналогия имеет место.