Гены рождаются и умирают. И воскресают.

Очень часто встречаю мнение, что все мутации для особи смертельны. Мутанты — синоним уродов, мутировавший ген — обязательно что-то вредоносное, а понятие "полезные мутации" воспринимается с большими оговорками. На самом деле большинство мутаций нейтральные. Ген, как и все в этом мире, переживает рождение и смерть. Если мутация действительно несовместима с жизнью особи — ген исчезает навсегда. Но это происходит не так часто. Бывает, что мутация в гене никак не влияет на успешность дальнейшего размножения. Тогда в нем накапливается такое количество мутаций, что рано или поздно ген выключается, но остается погребенным в геноме. Ген умер — родился псевдоген.

Анализ человеческого генома вскрыл большое кладбище псевдогенов, которые когда-то служили нашим предкам верой и правдой. Например, по мере развития зрения, уменьшалось количество обонятельных рецепторов. И сейчас в человеческом геноме из около 1000 генов, кодирующих обонятельные рецепторы, 600 являются псевдогенами, а работают только 400. То есть наш геном носит в себе потенциально 600 обонятельных рецепторов, а мы о них и не догадываемся.

Псевдогены интенсивно изучаются, составляются базы даных с целью изучить когда и по какой причине эти гены выключились. Вообще в геноме около 12 тысяч молчащих генов.

Иногда случается, что "умершие" гены восстают из мертвых. Так случилось с геном Immunity-related GTPase (IRG), который играет важную роль в защите от внутриклеточных патогенов. Анализ этого гена у обезьян показал, что этот ген был "выключен" ретротранспозоном Alu около 50ти миллионов лет назад, а 20 миллионов лет назад восстановился другим элементом ERV9.

Коль скоро гены могут сами восставать из мертвых, то уж точно их можно и разбудить. В этом смысле становятся интересными "спящие" гены устойчивости против болезней. Обнаружилось, что человечество понесло утрату в виде гена дефензина, котрый стал псевдогеном 7 миллионов лет назад в результате мутации. Восстановление гена у лабораторных условиях показало, что ген может сильно пригодится в борьбе с ВИЧ.

UPD: бонус об эволюционных фокусах и причудах полового отбора у стебельчатоглазых мух от

 .
UPD1: еще один жирный бонус о том, как целые вирусы восстанавливают, которые существовали 4 млн лет тому назад. от  

Реклама

46 Responses to Гены рождаются и умирают. И воскресают.

  1. прикольна тема – молчащіє гени.

  2. молчать до пори до врємєні, а потім хоп! і новий обонятєльний рецептор включився.

  3. свєрхчілавєк грядьот!

  4. з крилами і жабрами.

  5. звісно, заглядати у майбутнє – річ невдячна. але, напевно, у майбутньому можливо станеться більша диференціація людей – в залежності від того, кому які спящі гени включать. (ну і додадуть). будуть слухачі, будуть і з жабрами. і з крилами.

  6. Росомаха! Икс Мены! Ура! (=

  7. Да-да. Мне тоже пришли на ум Иксмены.

  8. >>гены могут сами восставать из мертвых
    гены-зомби )))

  9. Вот кстати. Гены есть совсем молчащие, то есть трупы. А есть такие, которые транслируются, но с такими поломками, которые делают их нефункциональными. И толку от них никакого, просто шатаются по организму как приведения без работы. Вот это зомби.

  10. наш геном носит в себе потенциально 600 обонятельных рецепторов, а мы о них и не догадываемся.
    Однажды фраза о мозге, «неиспользованном на 90%», тоже станет верной :))

  11. а зачем гены будить если они сами могут просыпаться? думаю тут надо налегать на то, почему они сами этого не делают)

  12. а як щодо гормонів.
    начебто ними пічькають курей, свиней… шо з гормонами нам робить?
    зараз у нас на кухні ведеться борьба за сліваніє первого бульйона тіпа по цьой причині (жінка десь вичитала про гормони)… мясо закипіло, минути пару покипіло і первий бульйон — вон! заливаєш кіпяточьком і вариш дальші по обичьной процедурі…
    (кстаті — кошерне мясо — шоб ізбавить от остатків крові — тоже зливають первий бульйон чи ні? бо мені кажеться чото шо це прийом єврейськой національной кухні. без расізма, я такого не люблю.)
    вопщім, така тєма. гормони. вони ж єсть разні — бєлкові, небєлкові… як правільно готовить, єслі воно виращувалось (може, а може ж і нє?) на гормонах?

  13. Мне фотка этой стебельчатоглазой животины сразу напомнила оптический дальномер.
    Это точно не адаптация с целью улучшить способность к оценке дистанций?

  14. Просыпаются они в основном случайно.

  15. до речі ти не перший, хто про це питає. треба буде розказати якось. але не зараз.

  16. Возмножно, но и это теорию надо дополнительно проверять по принципу: Если мухе отрезать крылья, если ноги отрезать тоже, — наша муха помрет от скуки, потому как летать не сможет.

  17. o_O
    однако
    cпасибо за пояснения

  18. Я тут на всякий случай прицеплю еще ссылки на блестящее трио лекций об эволюции и генах, там упоминаются и генетические особенности людей. Вы эти ссылки уже видели, но вдруг кто не видел — пусть повисят 😉
    http://www.polit.ru/lectures/2008/04/10/paleontolog.html
    Палеонтология и макроэволюция
    Лекция Кирилла Еськова
    http://www.polit.ru/lectures/2008/04/24/gelfand.html
    Геномы и эволюция
    Лекция Михаила Гельфанда
    http://www.polit.ru/lectures/2008/05/23/geny.html
    Молекулярно-генетическая эволюция человека
    Лекция Светланы Боринской

  19. да… отдєльним постом… начінать можно так: учітуя сітуацію, шо сложилась у результаті многочіслєнних вопросів наших чітатєлів…

  20. Да, хорошие ссылки. Пусть висят.

  21. не знаю хто такі іксмени, но от вурдалаки, вовкулаки, мавки, русалки і прочая нєчість проявляється у нашом воспальонном мозгу…

  22. Никогда! Мозг с горошком вечен!

  23. Мне с детства хотелось иметь жабры. И если кто-то во сне летал, то я во сне плавал в глубинах. Щас я больше уже знаю о жизни, и мне вместо жабр хочется пулемет.

  24. Голова колгоспу буде виносить на голосування, чи достоїн Петро Курдупленко розбуждєнія генів медосбору і опилєнія, в качєствє поощрєнія за довгі роки безпорочної роботи.

  25. і якщо не відповідатиме високій довірі – виключать нафіг всі бджолині гени, а включать якісь гени хробака. буде землю розрихляти.

  26. дуже цікаво почитати про дослідження псевдогенів, як і загалом junk DNA
    розумієш, скільки ще всього невідомого і скільки відкриттів ще попереду

  27. Землю — це при умові згоди сотруднічать з адміністрацією. А хто не згодний, той буде розрихлювать гній!

  28. в общєм, кожному знайдеться справа. як то кажуть: хтось працює на фабриці, хтось знімається в кіно.

  29. замість чого кулемет?

  30. Колись хотілося жабри, а зараз замість жабрів хочеться кулемет. Жабри вже неактуально.

  31. А некоторые вот и древние вирусы восстанавливают: http://shvarz.livejournal.com/127461.html

  32. Спасибо! Прониклась. Добавила в пост.

  33. «Очень часто встречаю мнение, что все мутации для особи смертельны. »
    такое мнение могут иметь только противники дарвинизма.
    «На самом деле большинство мутаций нейтральные.» — не верю.
    Противоречит теории вероятности.

  34. «На самом деле большинство мутаций нейтральные.» — не верю.
    Противоречит теории вероятности.

    Правильно не верите. Подавляющее большинство мутаций вредоносны. Однако с теоретической популяционной точки зрения они нам неинтересны, поскольку практически никогда не зафиксируются (не распространятся) во всей популяции. Среди же тех мутаций, которые зафиксировались на молекулярном уровне, большинство (не подавляющее, конечно) — это почти нейтральные мутации.

  35. как вы аккуратно вставили слово «почти».

  36. Это не я, это Ота с Кимурой.

  37. а разве они существуют? случайности…

  38. не киньте-ли мне ссылочку? Интересно просто.

  39. Прошу прощения, я не очень понял на что именно надо ссылку?
    Если по поводу мутаций, то это вроде как общепризнанный факт, который входит в большинство учебников по молекулярной генетике (см. например, Graur, Li, стр. 62).
    Если же ссылка по поводу «почти» нейтральной эволюции, то вот ревью Оты:
    http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.es.23.110192.001403
    Если же ссылка нужна на то, что в геноме не подавляющее большинство мутаций нейтральны, то тут лучше всего начать со статьи Ора в выпуке Scientific American, посвященный юбилею Дарвина.

  40. Ага, только там все-таки не целый вирус воскресили, а лишь одну из его частей.

  41. «Не будите во мне гены бешеного огурца!»

  42. Вы решили не исправлять свой пост? Зря. У Вас очень интересный научный блог, но выражения
    На самом деле большинство мутаций нейтральные.
    сильно портят общее впечатление. Если Вы считаете ссылку на учебник по мол. биологии голословным, то вот другая ссылка:
    http://www.pnas.org/content/101/22/8396.abstract
    Из 91 мутанта вирусной РНК, полученного с помощью изменения всего одного нуклеотида, 24 оказались летальными (еще 32 явно вредоносными). При этом вроде бы ясно, что замена всего одного нуклеотида — это самый безобидный вид мутаций.

  43. Нет-нет, что Вы. У меня просто пока еще руки не дошли. Понимаете, есть вирус. Там вся ДНК кодирует. А есть эукариоты, там кодирует малый процент. Более того, есть вырожденность кода, есть фидбеки различные, есть неактивные центры в молекулах. Я пока еще сильно сомневаюсь в вашем утверждении. У растений при изучении TILLING химическим мутагеном достигают одну мутацию на каждые 170 000 нуклеотидов. Это половина всех генов мутантые и все еще нелетальны.

  44. Я пока еще сильно сомневаюсь в вашем утверждении.
    Я попробую развеять сомнения. Дело в том, что про то, что происходит в некодирующих последовательностях мы мало что знаем.
    Гораздо подробнее и авторитетнее тут:
    http://www.nature.com/nrg/journal/v8/n8/pdf/nrg2146.pdf
    есть вырожденность кода
    А вы читали статью в Сайенс (по-моему, не помню точно) как у какого-то вируса в кодирующих последовательностях поменяли кодоны на синомичные, а вирусы взяли и умерли?

  45. Анонімний:

    гены рождаются….
    Я, кажется, догадываюсь по чьей воле они рождаются и умирают. Это головной мозг, который заведует всей кухней в организме,некоторые думают, что это молекула ДНК. Встречный вопрос, а для чего тогда мозг?

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: