Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Гены, связанные с передачей информации или, например, с делением клетки, происходят от архей, а большинство ферментов метаболизма - от бактерий.

25.10.2015 в 05:28

Некоторые ключевые функциональные системы эукариотической клетки, такие, как РНК - интерференция или системы репарации днк - археа - бактериальные химеры, а вот комплекс ядерных пор имеет бактериальное происхождение. Приблизительная оценка времени первого эволюционного расхождения эукариот - 1, 1-1, 3 миллиарда лет. Это позволяет представить, какое огромное количество вариантов было опробовано до появления эукариотической клетки - успешного симбионта двух прокариот.


Приобретение одного гена, продукт которого участвует в метаболизме, сопровождается приобретением в среднем двух генов - регуляторов (как их определяет автор - генов - бюрократов. Согласно гипотезе, предложенной Куниным, именно такая связь между появлением гена нового белка и разрастанием систем регуляции нарушает пропорциональность между размером генома и количеством структурных генов.

При увеличении размера генома суммарная биологическая сложность монотонно растет, но эволюционная энтропия растет много быстрее, что приводит к резкому падению информационной плотности генома. Иными словами, чем больше геном, тем больше его эволюционная энтропия и тем меньше информационная плотность. При этом эффективность отбора, снижающего энтропию, пропорциональна численности популяции. У прокариот она на порядки выше, чем у многоклеточных, следовательно, у первых селекционные процессы интенсивнее, чем у вторых.

На этом основана созданная автором модель "Неадаптивной Нулевой Гипотезы Геномной Эволюции и Происхождения Биологической Сложности", согласно которой геномная энтропия уменьшается при увеличении эффективного размера популяции, а при его уменьшении растет биологическая сложность.

Археи и бактерии, чтобы защититься от бактериофагов и плазмид, используют особую генетическую конструкцию. В нее встраивается фрагмент генома патогена, и затем с него идет транскрипция - считывание РНК. Получаются при этом короткие РНК, комплементарные участкам генома бактериофага. Когда такая РНК "Прилипает" к информационным молекулам патогена, их уничтожают ферменты нуклеазы. Но эта встройка - кусок генома патогена - остается в геноме и передается потомкам клетки.

Все клеточные формы жизни имеют общий генетический код, существует около 100 консервативных генов, продукты которых участвуют в экспрессии генов.