Gene Exchange
Könyv: Human Superorganism
Gene Exchange
A biológiában az egyik legfrissebb felfedezés az, hogy a szervezetek képesek géncserére. Ki képzelte ezt. Azok a nagyon részecskék, amelyek - ahogyan megszoktuk azt hinni - számunkra embereket alkotnak, és meghatároztuk különbségeinket más lényektől, valójában a vásárlás és az értékesítés tárgya, és csak egyfajta piaci zűrzavar. Kiderült, hogy a piacon értékesíthetők, vagy csak adományozhatók.
A géntermékcserét tanulmányozó kutatók először megpróbálják megismerni egy adott gén eredetét - függetlenül attól, hogy egy csere eredményeként jött létre? Ez majdnem egyenértékű ahhoz, hogy megpróbáljuk meghatározni, hogy mely távoli ősei származnak a kromoszómákban jelen lévő összes génből. És ez, véleményem szerint, mint viszont, hogy vizsgálja meg az összes aktuális lakosok az USA és próbálja megválaszolni a kérdést: hol volt a bölcsője a legkorábbi ősei ezek az emberek? Az Egyesült Államok sok olyan embernek olvasztótégelye, aki más évszázadok óta más régiókból, országokból és a világ egyes részeiből Észak-Amerika egy bizonyos földrajzi régiójába vándorolt. Ez a migráció a mi napjainkban folytatódik. Az USA-ban élő emberek többsége ma eredetileg a világ más részein élt, és ennek megfelelően a legtöbb génje is idegen eredetű. Az emberek mozoghatnak és mozoghatnak egyik helyről a másikra. Ugyanez a képesség, kiderül, génekkel van ellátva. Ezért a fejezet fő témája mozog.
Mindenekelőtt meg kell határozni, hogy mely biológiai struktúrák mikrobiális eredetűek, és melyek az emlősök csoportjába tartozóak. Amint azt az előző részben megjegyeztük, a 20. század egyik legnagyobb felfedezése. a biológia területén a sejtjeink apró "energiaállomásaihoz" hasonlító baktériumokkal - a mitokondriumokhoz kapcsolódott. Ezek a szervek a citoplazmában vannak - a magot körülvevő sejt zselatinos anyaga. Szerint a legtöbb modern tudósok, a mitokondriumok - a maradványai ősi mikrobák (baktériumok), amely az ókorban valahogy lenyelte mi ősi sejtek, mivel ezek a baktériumok oxigént termelnek energiát, és a sejteket betörő nem tudott csinálni. A mitokondriumok tették ezeket a sejteket, hogy kihasználja több különböző energiaforrások és az előnyeit az energiaforrások diverzifikálása, legalább az a tény, hogy ma már az egyik legfontosabb kérdés a hírek globális szinten: hogy megvédje a Földet a ökológiai katasztrófa, a világ más országaiban próbál tanulni alternatív energia előállítására . És ha a mitokondriumok mikrobákból származnak, akkor a benne található gének eredetileg mikrobiális gének voltak. A magokat, sejtjeink fő struktúráját az emlősökből 100% -ban vettük. És a magban található kromoszómák soha nem veszélyeztették az interspecifikus cseréket és transzfereket. Vagy kompromisszumok?
A fő út, amellyel a kromoszómák egy másik fajból származó szervezetből szerezhetnek gént, az úgynevezett vízszintes géntranszfer. Ebben a folyamatban, egy típusú szervezet továbbítja része a genetikai anyag szomszédságában más organizmus fajok (ilyen organizmusok lehetnek különböző faj élt élőlények belsejében szuperorganizmus). A vízszintes génátvitel lehet egyirányú vagy kétirányú, azaz géncsere formájában. Gyakran az ilyen csere eredményeként az egyik faj nagyon gyorsan jár, míg a másik - lassan. Ez hasonló a helyzet, amikor a bank egyidejűleg ad az ügyfél a teljes összeget a szükséges pénz, hogy vesz egy új otthon (kezdeti előny az ügyfél-adós), de aztán egy új lakástulajdonos kénytelen évtizedek visszafizetni az adósságát, beleértve a kamatfizetések (hosszú távú haszon a bank).
A horizontális génátvitel az élő szervezetek egyetlen generációjának élettartama alatt történik. Ez különbözik a reprodukció során bekövetkező gének vertikális átvitelétől, és magában foglalja a gének generációk közötti átadását - a szülőktől az utódokig. A gének embereken történő vertikális átvitelével az anya és az apa átadja kromoszómájukat (a tojáson és a spermiumon keresztül) egy megtermékenyített tojásból (zigóta) fejlődő jövőbeli gyermeknek. Emellett szülés közben az anya saját baktériumot ad a baba számára: így történik a mikrobiális gének függőleges átvitele. A vertikális génátvitel, amelyet a tudósok már régóta ismertek, már régóta az egyetlen módja annak, hogy a genetikai anyagot átadják. A gének vízszintes átadása a tudomány számára viszonylag korábban ismertté vált. Ez a alapvetően eltérő folyamat feltételezi a gének "jumping" interspecifikációját. Első pillantásra egy egyszerű szolgálatközi "kézfogásnak" hasonlít, de valójában kicsit bonyolultabb és titokzatosabb.
1950-ben végzett a Cornell University, genetikus Barbara McClintock azt mutatta, hogy a gének valójában rendelkeznek a mobilitás is „ugrik”, és módosítsa a helyét - legalábbis a kromoszómák a sejtmagban. Volt évtizedekig, mielőtt a forradalmi felfedezést teljes mértékben elismerte a tudósok és elnyerte a Nobel-díjat. De ha a gének valóban ugrók, nem tudnak ugrani a különböző fajok organizmusainak sejtjei között?
Kiderül, hogy az emberi test szokatlanul kényelmes kialakítás a vízszintes géntranszfer számára. Megállapítottuk, hogy a mikrobiót alkotó mikrobák "swatch" -ként használatosak a géneknek a belekben történő cseréjéhez. Csak a közelmúltban, a tudósok felfedezték, hogy az emberi test ugyanazon helyén élő baktériumok különböző időközönként kicserélik génjeiket. De lehet-e a gének vízszintes átvitelét elvégezni, ha a gének fogadója összetett szervezet - növény, állat vagy akár ember?
Az emberi genomban (vagyis az emlősök számára sajátos genomunkat), több tucat vagy akár több száz idegen gént azonosítottunk, valószínűleg mikrobiális eredetűek; úgy tűnik, hogy sokan kódolják az egyedi enzimaktivitással rendelkező fehérjéket. Az ilyen funkcióknak köszönhetően ezek a mikrobiális gének képesek a sejtjeinket olyan vegyi anyagok újrahasznosítására, amelyek egyébként nem lennének elérhetők. A mikrobás gének jelenléte a mi kromoszómáinkban számos fontos kérdést vet fel. Az interspecifikus vízszintes transzfer és a gén ugrások illeszkednek a darwini evolúciós elméletbe? Megvan-e a szokásos formában létező vagy más dolog, hogy létezik-e az "állatfa", amely tükrözi a fajok és az evolúció során fennálló kötődést? Talán inkább egy pecans vagy dió elterjedő fája, teljesen beakasztva egy fehér amerikai pillangó (Hyphantria cunea) hernyójának hatalmas pókhálójába? És ha igen, akkor ennek a "dizájnnak" mely része esik a fára, és melyik - a hernyók pókhálóján?
Horizontális géntranszfer a baktériumoktól az ember - egy viszonylag új felfedezés, és senki még nem teljesen biztos abban, hogy ez a mechanizmus - az egyetlen magyarázat a jelenléte mikrobiális gének a humán genomban. De a bizonyíték, hogy létezik a gének közötti mikrobák, egyrészt, a növények és az állatok, másrészt, annyira meggyőző, hogy az emberek kizárását a széles körben elterjedt biológiai folyamat kézenfekvő szakaszon határolja a feltételezés, hogy egy biológiai szempontból, az emberek semmi a legtöbb állattal közös. Manapság a vita nagy része ebben a kérdésben az ilyen génátalakítások idején és a gerincesek fajspektrumán keresztül érinti őket.
Ősi génátvitel baktériumok a kromoszómák őseink emlősök azt jelenti, hogy néhány, a becslések szerint 1% -a az emberi „emlősök” gének valójában nincs kapcsolatban az emlősnek. Legalább néhány olyan gén, amelyek jelen vannak kromoszómáinkban, beléjük kerültek a mikrobákból. Így minél mélyebbek vagyunk magunkban, minél kisebb számunkra "ember", ami nem élt volna a mikroorganizmusok hatásával. De ha ezek a mikrobák által kölcsönadott gének lehetővé tették számunkra, hogy olyan hasznos funkciókat hajtsunk végre, amelyek korábban elérhetetlenek voltak számunkra, akkor ezek a funkciók valójában mikrobiális eredetűek is. Így a géncserék, amelyek emberi sejtjeinket mikrobiális eredetű génekkel láttatták el, testünk egy olyan részét képezte, amely emlősnek sajátos, és mikrobioma nagyon homályos.