Przejdź do treści
Strona główna

Samolubny DNA

Samolubne DNA to termin określający sekwencje DNA, które mają dwie różne właściwości: sekwencja DNA rozprzestrzenia się, tworząc dodatkowe kopie w obrębie genomu; oraz nie wnosi szczególnego wkładu w sukces reprodukcyjny swojego organizmu żywici…

Autor: Utworzono:

Samolubne DNA to termin określający sekwencje DNA, które mają dwie różne właściwości:

  • sekwencja DNA rozprzestrzenia się, tworząc dodatkowe kopie w obrębie genomu; oraz
  • nie wnosi szczególnego wkładu w sukces reprodukcyjny swojego organizmu żywiciela. (Może, ale nie musi mieć znaczących negatywnych skutków).

W swojej książce "The Selfish Gene" z 1976 roku Richard Dawkins zaproponował pomysł samolubnego DNA, gdy odkryto niekodujące DNA w genomach eukariotycznych. W 1980 r. dwa artykuły w czasopiśmie Nature rozszerzyły i omówiły tę koncepcję. Zgodnie z jednym z tych artykułów:

Teoria selekcji naturalnej, w swoim bardziej ogólnym ujęciu, zajmuje się konkurencją pomiędzy replikującymi się podmiotami. Pokazuje ona, że w takiej konkurencji im bardziej wydajne są replikatory, tym ich liczba wzrasta kosztem ich mniej wydajnych konkurentów. Po wystarczającym czasie przetrwają tylko najbardziej wydajne replikatory.

-L.E. Orgel & F.H.C. Crick, Selfish DNA: ostateczny pasożyt.

Normalne genetycznie funkcjonalne DNA może być postrzegane jako "jednostki replikujące", które wpływają na ich replikację poprzez manipulowanie kontrolowaną przez nie komórką. W przeciwieństwie do tego, jednostki egoistycznego DNA mogą wykorzystywać istniejące w komórce mechanizmy i rozmnażać się bez wpływu na sprawność organizmu pod innymi względami.

Nie ma ostrej granicy między pojęciami egoistycznego DNA a genetycznie funkcjonalnym DNA. Często trudno jest również stwierdzić, czy jednostka niekodującego DNA jest ważna funkcjonalnie, czy też nie; lub czy jest ważna, w jaki sposób. Co więcej, nie zawsze łatwo jest odróżnić niektóre przypadki egoistycznego DNA od niektórych rodzajów wirusów.

Galeria obrazów

6 Obrazy
Cell with transmission patterns
en.wikipedia.org · CC BY 2.5

Historia pomysłu

Pomysł, że niektóre elementy genetyczne mogą nie być użyteczne dla organizmu, nie jest nowy. W 1928 roku jeden z rosyjskich genetyków zgłosił chromosom X w Drosophila obscura. Twierdził on, że wynikający z tego stosunek płci żeńskiej może prowadzić do wymarcia populacji.

W 1941 roku po raz pierwszy zasugerowano, że może dojść do konfliktu pomiędzy normalnymi odziedziczonymi genami jądrowymi od obojga rodziców a genami mitochondrialnymi od jednego z rodziców (kobiety). Może to prowadzić do cytoplazmatycznej męskiej sterylności w roślinach.

Mniej więcej w tym samym czasie, kilka innych przykładów samolubnych elementów genetycznych zostało zgłoszonych. Na przykład genetyk kukurydzy opisał, w jaki sposób chromosomalne gałki doprowadziły do żeńskiego napędu mejotycznego w kukurydzy. Napęd mejotyczny ma miejsce wtedy, gdy jedna kopia genu jest przekazywana potomstwu przez ponad 50% czasu.

Szwedzki botanik i cytogenetyk Gunnar Östergren w 1945 roku zauważył, jak chromosomy mogą rozprzestrzeniać się w populacji ze względu na ich własną "pasożytniczą" naturę. Omawiając chromosomy B w roślinach napisał: "W wielu przypadkach te chromosomy nie mają żadnej użytecznej funkcji dla gatunku, który je nosi, ale często prowadzą one wyłącznie pasożytniczą egzystencję... [Chromosomy B] nie muszą być użyteczne dla roślin. Muszą być użyteczne tylko dla nich samych." - Gunnar Östergren.

Następnie, na początku lat 50., Barbara McClintock opublikowała serię artykułów opisujących istnienie "elementów możliwych do przeniesienia". Są to jedne z najbardziej udanych, egoistycznych elementów genetycznych. Odkrycie elementów transpozytywnych doprowadziło do przyznania jej w 1983 roku Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny lub fizjologii.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest Selfish DNA?

O: Samolubne DNA to określenie dla sekwencji DNA, które mają dwie właściwości: zdolność do rozprzestrzeniania się poprzez tworzenie większej liczby kopii w genomie oraz nie przyczynianie się do sukcesu reprodukcyjnego organizmu gospodarza.

P: Kto pierwszy zaproponował pomysł samolubnego DNA?

O: Richard Dawkins po raz pierwszy przedstawił ideę samolubnego DNA w swojej książce "Samolubny gen" z 1976 roku.

P: Jak Orgel i Crick rozwinęli tę koncepcję?

O: Orgel i Crick rozwinęli tę koncepcję w artykule opublikowanym w "Nature" w 1980 r., w którym omówili działanie doboru naturalnego w przypadku konkurujących ze sobą jednostek replikujących. Twierdzili, że bardziej wydajne replikatory będą z czasem rosły kosztem mniej wydajnych konkurentów.

P: Jak replikuje się normalne, genetycznie funkcjonalne DNA?

O: Normalne genetycznie funkcjonalne DNA replikuje się poprzez manipulowanie komórką, którą kontroluje.

P: Jakie są pewne podobieństwa między samolubnym DNA a wirusami?

O: Rozróżnienie niektórych przypadków samolubnego DNA od niektórych rodzajów wirusów może być trudne ze względu na ich wspólne cechy, takie jak zdolność do wykorzystywania istniejących mechanizmów w komórce w celu rozmnażania się bez wpływu na jej kondycję.

P: Czy istnieje wyraźna granica między samolubnym DNA a genetycznie funkcjonalnym DNA?

O: Nie, nie ma ostrej granicy między tymi dwoma pojęciami, ponieważ trudno jest określić, czy jednostka niekodującego DNA jest funkcjonalnie ważna, czy nie, a jeżeli jest ważna, to w jaki sposób wpływa na kondycję organizmu.

P: Co odkryto, gdy badano niekodujące DNA?

O: Kiedy badano niekodujące DNA, odkryto, że mają one dwie właściwości - mogą się rozprzestrzeniać, tworząc więcej kopii w obrębie genomu, ale nie pomagają w sukcesie reprodukcyjnym organizmu.

Powiązane artykuły

Autor

AlegsaOnline.com Samolubny DNA

URL: https://pl.alegsaonline.com/art/88687

Udostępnij

Źródła