Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лима-де-Фариа А. -> "Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции" -> 107

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 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 166 >> Следующая

5. Возросшая комбинационная способность. Способность к комбинированию не есть нечто новое или типичное для биологического уровня. Она существовала с момента возникновения материи. Появление генов лишь расширило ее возможности по нескольким направлениям: 1) четыре основания получили возможность образовывать различные комбинации в молекуле ДНК; 2) у эукариот последовательности ДНК могут образовывать прерывистые гены; 3) хромосомы могут перестраиваться, что приводит, в частности, к их удлинению или укорочению.
Существенное значение имеет то обстоятельство, что все эти события ведут к повышению упорядоченности.
Ген не создает ни форму, ни функцию.
Сотрудничество между минералом и генным продуктом
Роль минералов и роль генов в формировании биологического паттерна освещается в нескольких биофизических исследованиях. В них показано, что генные продукты функциониру-
ют лишь в качёетве вторичных компонентов, ведущих к закреплению той или иной альтернативы. Спикулы или кости, имеющиеся у некоторых животных, состоят из карбоната кальция и из магния. Участие генного продукта сводится к тому, что он включается в минеральную структуру в виде органического матрикса (1% в скелете морских ежей). Атомы, входящие в состав молекулы карбоната кальция, соединяются в соответствии оо строгими физическими законами, без вмешательства генных продуктов, и образуют «каркас» кости (Inoue, Okazaki, 1977). Генный продукт лишь включается в минеральный остов, придавая ему ту форму, которая становится характерной для определенного вида. То же самое относится к раковинам моллюсков. Они состоят из кристаллов карбоната кальция, заключенных в белковую сетку (Barnes, 1980). И в этом случае генный продукт выступает в роли добавочного компонента, внедряющегося в кристаллы, образование которых определяется чи*сто атомными процессами. Ген производит лишь небольшую подгонку, внедряя свой продукт в минеральную структуру и закрепляя таким образом данный альтернативный паттерн. Он решает, будет ли раковина сферической илн овальной, короткой или длинной. Минерал вместе с геном определяет признаки вида и индивидуума.
Можно возразить, что эти примеры относятся только к сильно минерализованным структурам и не могут распространяться на мягкие ткани. Однако мягкие ткани также содержат много минеральных компонентов. Атомы того же кальция, который входит в состав костей и раковин, участвуют в качестве посредников в клеточной коммуникации и таким образом играют решающую роль в тканевой организации (Hooper, Subak-Sharpe, 1981; Marrack, Kappler, 1986).
To же самое относится и к функции. Ген не создает ее, а лишь закрепляет одну из альтернатив, которые уже существовали до его появления. Например, он канализирует реакцию на овет в одном направлении, которое приводит к фотосинтезу, или же в другом, которое ведет к фотодыханию (Lehninger,
1975). Как фотосинтез, так и фотодыхание осуществляются только на свету (т. е. сопровождаются поглощением фотонов), однако если при фотосинтезе двуокись углерода используется для синтеза сахаров, а кислород служит продуктом выделения, то при фотодыхании продуктом выделения является двуокись углерода. Эта функция уже существовала до появления гена в более простой форме — в виде способности пигментов к поглощению света. Генные продукты только канализируют реакцию на свет в одном или другом направлении.
Появление хромосомы ввело упорядоченность в положение и функцию гена
Какие новшества принесла хромосома в клетку? Главным образом следующие.
1. Положение генов друг по отношению к другу могло теперь закрепиться. Соответственно каждый ген занял определенную территорию по отношению к теломерам и центромерам (Lima-de-Faria, 1980а).
2. Функция гена стала зависеть от его линейного расположения. Взаимодействия между разными участками могли происходить упорядоченным образом. Кодоны, промоторы, операторы и последовательности других типов могли образовать согласованные функциональные единицы (Jacob, Monod, 1961а,b; Novick, 1980).
3. Оказалось, что зависимость функции гена от положения выходит за пределы ближайших последовательностей и захватывает все плечо хромосомы. Обнаружилось, что центромеры, сильно удаленные от данных последовательностей, и тело-меры, также расположенные вдали от них, необходимы для их функции. Плечо и хромосома превратились в функциональные единицы, образующие хромосомное поле (Lima-de-Faria, 1973, 1983; Lima-de-Faria et al., 1986). Недавно на молекулярном уровне были получены экспериментальные данные, подтверждающие эти взаимодействия (Donelson, Turner, 1985).
4. Функция стала фиксированной не только в пространстве, но и во времени. Благодаря тому, что последовательности ДНК располагаются в хромосоме в определенном порядке, они могут теперь функционировать в то время, которое было установлено последовательными событиями клеточной дифферен-цировки.
Самое важное заключается в том, что эта изоляция гена в замкнутом компартменте, заставляя его подчиняться своему положению и событиям, происходящим в установленные сроки, внесла в эволюцию упорядоченность. Кроме того, становление хромосомы дополнительно ограничило способы комбинации генов в будущем и определило, какие именно комбинации будут вести к тем или иным функциям. Родились трудно преодолимое ограничение и канализация (Lima-de-Faria, 1983).
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed