Variabilitatea - studopediya

Datorită imunității de zgomot este necesar pentru a discuta despre o altă proprietate importantă a sistemelor vii - variabilitate. Un conectiv logic foarte important: de imunitatea de zgomot la volatilitatea volatilității - plasticității evolutiv, capacitatea organismelor de a se adapta la noile condiții.

· Variabilitatea - proprietatea fundamentală a sistemelor vii. Cu puține excepții, toate organismele vii - sunt diferite, inclusiv genetic, pentru proprietățile lor ereditare (este important să ne amintim, pentru că fără ea nu înțelege cum funcționează lucrurile în viața acestui obicei, nu înțeleg motivele psihologice.).

· Principala sursă de variație - mutație, nu se renunță imediat la selecție, care este neutră sau slabovrednye (slabopoleznye mult mai rar).

· Variabilitatea în mod logic, în strânsă legătură cu imunitatea. Din cauza imunității de zgomot de mai multe mutații nu fac mai mult rău, adică ele sunt neutre. Abordarea ei nu sunt eliminate, și pot acumula. imunitate de zgomot contribuie la acumularea de variație neutre, inclusiv așa-numita variabilitate „ascunsă“. Volatilitatea Ie, care, în aceste condiții nu are nici un efect asupra sala de fitness, dar, în cazul în care condițiile se schimbă, această variabilitate poate fi important pentru supraviețuirea și reproducerea.

· Menținerea mecanismelor Failure speciale de imunitate de zgomot poate duce la o creștere explozivă în variația aparentă.

· Variabilitatea cumulativă face plasticitate evolutive ale organismelor“, adică abilitatea de a se adapta rapid la noile condiții.

Este necesar să se clarifice punctul despre „mecanismele“ de menținere a stabilității.

adaptare specială (adaptare) dezvoltă sub efectul selecției pentru o mai bună imunitate de zgomot. Ne vom uita la două exemple de astfel de adaptări - circuite de reglementare cu feedback-ul si Chaperone proteine ​​negative.

Acesta este un circuit regulator de exemplu, cu feedback-ul negativ.

Însoțitorii. Toate organismele vii au proteine ​​speciale - chaperones, a cărei funcție este că acestea îi ajută alte molecule de proteine ​​pentru a adopta forma „drept“ tri-dimensională. Structura tridimensională a proteinelor poate fi perturbat din cauza mutatii ale genelor care codifică aceste proteine, sau, de exemplu, din cauza căldurii (soc termic). Chaperones fel de a face față în mod eficient cu ambele tipuri de zgomot: cu mutatie si cu temperatura. La urma urmei, rezultatul lor este același: greșit configurația tridimensională a moleculelor de proteine.

Cum de a identifica Chaperone nu este pliată sau moleculele de proteină misfolded? Ei le identifică, în special, prin lipirea în regiunile hidrofobe. Cele mai multe proteine ​​in mod corespunzator „ambalate“, regiunile hidrofobe sunt în Globula. Acesta este principiul de bază al colapsului lor. Dar, în cazul în care datorită unei mutații sau supraîncălzire de proteine ​​în sine nu a putut plia în Globula corectă, chaperones le va cunoaște prin lipirea regiuni hidrofobe. Chaperone este atașat la astfel de molecule de proteine ​​si le stoarce ca un viciu, folosind energia ATP. În multe cazuri, acest lucru conduce la faptul că, chiar și proteina mutantă nu este capabilă pe cont propriu pentru a lua configurația dorită, rezultatul este pliat în mod corespunzător și poate îndeplini funcția. Astfel, normală de funcționare par Însoțitorii nu oferă multe mutatii potential daunatoare (si, uneori, potential utile) ale altor proteine.

Existența chaperones previne multe mutații manifeste, iar aceste mutații se acumulează, formând un stoc de „variabilitate ascunse."

La animale și plante este una dintre principalele chaperones numite Hsp-90 (de la proteina de șoc termic). Sa constatat că mutațiile perturbarea funcționării hsp90, ceea ce duce la destabilizarea animalelor și a plantelor, care se manifestă în numeroase anomalii și malformații. Cele mai multe dintre aceste anomalii sunt manifestări ale „variabilitate ascunse“, adică mutații care existau deja în această populație, dar nu a arătat până hsp90 a lucrat bine. Datorită funcționării normale a hsp90 acestor mutații nu intră sub efectul de selecție și ar putea acumula cu ușurință.

Apropo, cum se face? - se introduce gena in genomul bacteriilor predispuse la erori de ADN polimerază și atașați la aceasta intensificator secvență regulatoare sensibile la orice substanță, cum ar fi arabinoza.

Aceasta este urmată de acumularea de mutatii in genomul acestor bacterii si modul in care aceste mutatii afecteaza de fitness. Adaptabilitatea de bacterii este de obicei definit prin simpla rata de reproducere. mutatii vatamatoare este intotdeauna o mai mult decât util, astfel încât acumularea necontrolată a mutațiilor la bacterii cu o rată crescută de mutageneză ar trebui să conducă la o scădere de fitness. Inițial a fost adevărat: primele câteva zeci de mutatii a dus la o scădere rapidă de fitness. Dar, apoi, un lucru uimitor sa întâmplat: mutații au continuat să se adune, dar declinul a încetinit foarte puternic de fitness. Ca în cazul în care mutațiile în curs de dezvoltare au încetat brusc să fie dăunătoare. Care-i problema? Sa constatat ca bacteria, împovărat de un număr mare de mutații dăunătoare, la un moment dat începe să producă în cantități mari. Întrebare laPublic: ghici ce bacteria incepe sa produca in cantitati mari, atunci când sarcina devine mutații semnificative nocive?

- proteine ​​chaperone. Chaperones ajuta proteina mutantă să se plieze în mod corect și, astfel, să compenseze, efectul nociv buna a multor mutatii. Bacteriile încep să producă mai multe chaperones, iar acumularea în continuare de mutații potențial dăunătoare se oprește duce la o astfel de scădere rapidă în sala de fitness, ca la început. Acesta este un exemplu de demonstrarea experimentală a rolului chaperones în creșterea rezistenței organismului la mutații.

Repetiția de imunitate de zgomot și variabilitatea teze

Condiții de viață ființe pe ansamblu și unitățile sale individuale (subsisteme), de obicei, au ridicat „imunitate“. Acest lucru înseamnă că multe dintre aleatoare „zgomot“ (interne - mutații sau externe - fluctuațiile în condiții de mediu), într-un fel compensat și nu conduc la o scădere de fitness, care nu este dăunătoare pentru organism. Selecția naturală susține adaptări de dezvoltare (dispozitive) care cresc rezistența la „zgomot“, în special, la mutatii potential daunatoare.

imunitate de zgomot conduce la faptul că populația este liber de a acumula mutatii care pentru moment nu au un efect notabil asupra potrivirii (rămân „neutru“) sau chiar nu apar în fenotipul, adică, în structura corpului. Dar dacă unele dintre mecanismele care asigură imunitatea de zgomot se duce în jos, toată această volatilitate latentă acumulată poate dintr-o dată „ieși“, și apoi în populația va creste vizibil în variabilitatea (fățișă).

Variabilitatea ascunse pot juca un rol important în evoluția populațiilor ajuta să se adapteze la noile condiții. Unele mutații care au fost neutre, în aceleași condiții, pot fi utile la schimbarea mediului. Cele mai multe astfel de mutații au acumulat în fondul genetic al populației, cu atât mai mare șansa ca cel puțin unele dintre ele „utile“ în noul mediu.

Astfel, selectarea „încercarea“ de a face rezistența organismului, ceea ce le face maleabil.

Tema: pentru a termina dicționarul de 30 de cuvinte; astăzi vom discuta pe scurt acei termeni care nu au fost încă demontate prelegeri. Capitolul 7 „Managed mutație“ a cărții. „Nașterea de complexitate.“