Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лима-де-Фариа А. -> "Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции" -> 79

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 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 166 >> Следующая

Добавочные, или В-хромосомы высших организмов, имеющиеся у сотен видов растений и животных, обеспечивают выживание эукариотической клетки примерно таким же образом, как это делают плазмиды в случае бактериальной клетки. У добавочных хромосом имеются собственные механизмы увеличения численности, такие как нерасхождение, и собственные генетические эффекты, усиливающие рекомбинацию (Ward, 1973), подавляющие конъюгацию (Evans, Macefield, 1972), влияющие на частоту образования хиазм (Brandham, Bhattarai, 1977) и ведущие к элиминации хромосом (Rhoades et al., 1967). Благодаря этим эффектам они служат источником генетических новшеств. Они дают возможность эукариотической клетке справляться с условиями новых сред, не изменяя своего основного набора хромосом, т. е. нормального их комплемента, подобно тому как бактериальная клетка использует свои плазмиды, оставляя собственную хромосому относительно неизменной.
У эукариотической клетки есть другие способы противостоять среде. Амплификация генов была первоначально обнаружена и широко изучалась в ооцитах сверчка Acheta (Lima-de-Faria et al., 1968; Lima-de-Faria, 1969, 1974a) и амфибии Xenopus (Brown, David, 1968). Создание более тонких методов позволило обнаружить это явление в соматических клетках, выращиваемых в стрессовых условиях. Эти генные амплификации наблюдаются относительно часто в клетках млекопитающих, выращиваемых в культуре, и затрагивают многие гены, в частности гены дигидрофолатредуктазы, металлотионеина, глута-минеинтетазы, орнитиндекарбоксилазы и других (Schimke, 1984). Примером служат клетки легкого китайского хомячка (Cricetulus griseus), которые выращивали в среде, содержавшей хлорид кадмия и опухолеродные вещества. Число генов металлотионеина увеличилось в этих клетках в пять раз, повысилось и содержание мРНК. (Hayashi et al., 1984). Клетки избегают действия неблагоприятных условий, создаваемых химическими факторами, изменяя число генов и количество мРНК для многих последовательностей ДНК.
Как организм, вид и тип противодействуют среде и избегают гибели
Одноклеточный организм избегает воздействий среды, используя строение своих хромосом
Недавнее исследование на одном из простейших (трипано-соме) показало, что этот организм и его хромосомы обладают чрезвычайно эффективными способами избегать воздействий среды. Трипаносома — паразит, обитающий в крови человека и других млекопитающих; один из его видов (Trypanosoma gam-biense) вызывает сонную болезнь. Промежуточным хозяином служит муха цеце, переносящая трипаносому от одного млекопитающего к другому. Паразит живет в крови и избегает действия иммунной системы животного путем постоянного переключения на новые гены, кодирующие новые поверхностные антигены, которые расположены на оболочке, покрывающей клеточную мембрану трипаносомы. Эта оболочка состоит из молекул гликопротеина, одинаковых у всех особей данного клона, но различающихся по аминокислотным последовательностям в разных клонах. Эти варьирующие гликопротеины и представляют собой поверхностные антигены, продуцируемые особыми генами.
Популяция паразитов, несущих определенный антиген, пролиферирует в кровяном русле в течение нескольких дней. В ответ на это иммунная система хозяина вырабатывает антитела против поверхностных антигенов, убивая большую часть паразитов. Однако у нескольких особей внезапно экспрессируются новые гены, синтезирующие другие антигены. Таким образом возникает новая популяция клеток, способная выжить до тех пор, пока иммунная система хозяина не создаст новых антител. Простейшие продолжают экспрессировать новые гены при каждом сокращении своей популяции в десять раз, и таким образом устанавливается перманентный цикл инфекции. Изучение этих генов на молекулярном уровне показало, что они образуют добавочные копии, которые экспрессируются, если в результате спонтанной транслокации оказываются вблизи теломер. Расположение у теломеры имеет решающее значение для экспресси-рования нового гена (Donelson, Turner, 1985; Pays et al., 1985).
Это указывает на важную роль организации хромосомы в экспрессии генов у эукариот.
Описанные эксперименты позволяют сделать ряд выводов.
1. Эукариотический организм, даже если это одноклеточное, способен противостоять воздействиям среды и избежать гибели.
2. Трипаносома находится во вполне определенной среде — в крови, и эффективно реагирует на неблагоприятные условия этой среды.
3. Трипаносоме удается сделать это благодаря строению и молекулярной организации своих хромосом.
4. Хромосомы обладают способностью продуцировать новые гены всякий раз, когда продукты прежних генов угрожают существованию и выживанию данного вида.
5. Хромосомы реализуют эту возможность: а) создавая новые копни генов; б) перемещая их путем транслокаций; в) помещая гены вблизи теломер, контролирующих генную экспрессию.
Эволюционные процессы этого типа направляются и канализируются молекулярным строением и организацией хромосом, координированными с молекулярными свойствами клеток.
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed