Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лима-де-Фариа А. -> "Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции" -> 57

Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.

Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции — М.: Мир, 1991. — 455 c.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка): evoluciyabezotbora1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 166 >> Следующая

Ранее интроны относили к «мусорной» или «паразитической» ДНК; теперь, после анализа механизмов сплайсинга, их функция становится очевидной: интроны участвуют в регуляции генной экспрессии. Псевдогены глобина, утратившие оба инт-рона глобина, не экспрессируются, а в случае SV40 относительная частота актов сплайсинга, в результате которого образуются мРНК, сильно зависит от делеций Т-интрона (Khoury et al.,
1979). По другим данным интроны нужны для объединения генов тех белков, где имеются многократно повторяющиеся домены в структуре, как в случае альбумина и коллагена (Gilbert, 1985; Gilbert et al., 1986).
Как последовательность ДНК, не кодирующая никакого белка, внезапно становится кодирующей
Наиболее значительным изменением в системе интронов/эк-зонов является превращение первых во вторые: интрон одного из генов становится экзоном другого. Примером служит ген апоцитохрома b митохондрий дрожжей. Он существует в двух вариантах: длинный, с шестью экзонами и пятью интронами, и короткий, у которого первые три интрона отсутствуют. В ходе транскрипции длинного гена первый интрон удаляется и часть транскрипта второго интрона используется для синтеза составного белка (fusion protein), названного «бокс 3 РНК-матураза»
(Borst, Grivell, 1981). Такое же явление описано для гена 21S-рРНК дрожжей, один интрон которого имеет открытую рамку считывания, кодирующую белок из 235 аминокислотных остатков (Macreadie et al., 1985; Jacquier, Dujon, 1985).
Домены нитронов и экзонов, участвующие в регуляции размеров и количества продуцируемой зрелой мРНК, могут меняться ролями: один может переменить — по крайней мере частично— функцию другого. Таким образом, последовательность ДНК, которая по неодарвинистским представлениям не выполняла никакой функции, вдруг ее приобретает. Становится очевидным, что это изменение обусловлено не отбором и не «эгоистичностью» ДНК, а чисто физико-химическими механизмами, внутренне присущими структуре ДНК, как и другим клеточным макромолекулам.
Эволюция генов и белков приводит к синтезу не только больших, но и малых пептидов
До сих пор преобладало мнение, что малые пептиды, имеющиеся в клетках, являются исключительно продуктами деградации крупных белков. Большинство генетиков не допускали мысли о том, что такие пептиды могут синтезироваться на основе коротких сегментов ДНК, а крупные белки могут образовываться путем координированной сборки малых предшественников. Именно поэтому считали, что сателлитные ДНК, состоящие в основном из коротких последовательностей, не выполняют никаких функций: они не могут кодировать крупные белковые комплексы. Малые пептиды, выполняющие особые функции, действительно являются продуктом расщепления крупных белков-предшественников, но в то же время и гены таких пептидов объединяются, в результате чего синтезируются более крупные белки. Это последнее явление имеет большое значение для понимания эволюции белков: оно обусловливает образование сложных белков на основе более простых. Более того, объединение генов является ключевым событием для выяснения механизма реорганизации генов при возникновении эукариот.
Три гена генома морской улитки Aplysia составляют семейство, потому что они кодируют три белка-предшественника, которые образуют три пептида, возможно происходящие от одного предка — малого пептида. Ген его утроился и стал кодировать более крупный белок (Scheller, Axel, 1984). Дальнейшая информация о таких генах подтверждает, что белки «монтируются» подобно мозаике из более простых структур путем комбинирования нескольких мини-генов (Gilbert, 1985).
Механизм появления всего нового заключается в упорядоченном сочетании.
Он действует на всех уровнях — от элементарных частиц до генов и организмов
Обычно полагают, что биологические формы и функции возникли с появлением живых организмов. На самом же деле на биологическом уровне не было создано ничего принципиально нового.
Основное положение автоэволюционизма гласит, что никакие формы и функции не возникают de novo; они появляются как комбинации элементов предшествующего эволюционного уровня. Комбинирование — это ключевое явление, создающее то, что представляется новым. Этот принцип основывается на данных, свидетельствующих, что комбинирование действует на каждом уровне. Путем соединения из элементарных частиц образуются новые частицы, из них — атомы, из атомов — молекулы. Объединение молекул дает минералы и макромолекулы; последние вместе с минералами порождают клетки.
Последние молекулярно-биологические данные показывают» что гены, как и сами белки, тоже создаются путем сочетания. Новые гены у эукариот являются продуктами комбинирования сегментов экзонов, соединяющихся по гомологичным сайтам в рамках мелких промежуточных последовательностей, с дальнейшим точным сплайсингом примыкающих экзонов. Этот процесс сопровождается отделением или вставкой интронов (Gilbert, 1978, 1985; Rogers, 1985). В результате могут появляться белки с швыми функциями. Подтверждением тому служит обнаруженная корреляция между перестройками экзонов и наличием доменов — структурных единиц белка. Выяснилось, что домены возникают в результате перегруппировок или объединения генов или их сегментов; это приводит к синтезу полипептидов с новыми функциями. Стало быть, новые функции возникают путем комбинирования ранее существовавших (Coggins, Hardie, 1986).
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed