💭 👩🏾‍🎓 👩‍🏭 Weniger ist mehr. 👩🏽‍🍳 🌞 🧑🏿‍🤝‍🧑🏼

1999 schlug Professor Maynard Olson, einer der Gründer des Humangenomprojekts, die Evolutionshypothese Weniger ist mehr vor . Es besteht darin, dass der plausibelste Optimierungsmechanismus in der Evolution der Verlust funktioneller Gene ist. Gene brechen zusammen, aber es hilft, sich zu verändern und vorwärts zu bewegen. Zusammen mit Mutationen ergeben sich neue Möglichkeiten. Jemand könnte darin einen ethischen Widerspruch sehen, weil wir manchmal wertvolle Gene verlieren. Das Konzept des Strebens nach Minimalismus in der Evolution wirft Fragen auf und wird noch diskutiert.

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Dieses Material ist das Argument, dass auch in der Evolution alles relativ ist und es sich nicht lohnt, alle Mutationen unter einem Kamm auszurichten.

Evolution sammelt Gene

Anabena ist ein Cyanobakterium. Sphagnum ist das Moos. Tanne ist ein Baum. Rose ist eine Blume. Evolution ist unvermeidlich. So wie eine Person keine „Krone der Schöpfung“ ist, hat der Evolutionsprozess keinen anfänglichen Plan, keine Idee oder kein Szenario. Veränderungen in Lebewesen geschehen im Kontext von Veränderungen in der Welt um sie herum. Es ist nicht der Stärkste, der überlebt, sondern der Stärkste, und diese Fitness ist relativ. Bei wechselnden Bedingungen sterben Dinosaurier aus, und lebhafte, mit Wolle bedeckte Tiere ersetzen sie. Wenn man von Veränderungen spricht, sollte man nicht nur an Neuerwerbungen denken: Funktionen, Organe, Fähigkeiten. Evolutionäre Veränderungen treten auf, wenn zwischen Personen mit unterschiedlichen Genotypen ein Unterschied im Fortpflanzungserfolg besteht. Wir können uns leicht in die Lage der Verlierer versetzen. Alle evolutionär erfolglosen Individuen sind gleichermaßen unglücklich. Das Fehlen von Nachkommen, der Tod in Einsamkeit und siehe, ein Haufen schädlicher Mutationen,Was Ihr sterblicher Körper trug, wird aus dem Genpool entfernt. Überraschenderweise ist es viel schwieriger, sich das gegenteilige Bild vorzustellen. Es ist nicht klar, welche Mutationen Sie „fit“ machen. Um zu verstehen, wie man sich in der natürlichen Bevölkerung anpasst und was in der jüngeren Vergangenheit (einschließlich des Menschen) passiert ist, bot Maynard Olson seine Vision an.

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Die Hauptidee von Professor Olson ist, dass aus einem zufälligen Ereignis eine Mutation mit Funktionsverlust in einen Evolutionsmotor übergeht. Wenn das Gen mutiert, dh die Nukleotidsequenz sich zufällig ändert, ist das wahrscheinlichste Ergebnis ein Zusammenbruch. In diesem Fall wird das Gen zu einem Pseudogen. Es wird einfach ausgeschaltet und im Genom gespeichert, es sei denn, die Evolution entfernt es aus irgendeinem Grund vollständig. Der Verlust der Genfunktion wird wiederum zu einer standardmäßigen evolutionären Veränderung in einer Population, in der sich die Umweltbedingungen wie Beleuchtung, Temperatur, Salzgehalt, Konkurrenz um Ressourcen und Naturphänomene ändern. Wenn Sie sich all diese Faktoren in Form einer volumetrischen Figur vorstellen, bei der jeder Faktor die Form beeinflusst, kann das, was um die Population lebender Organismen geschieht, durch eine Animation der Metamorphose dieser Figur veranschaulicht werden:etwas ändert sich ständig - zyklisch oder zufällig. Im Genpool einer Population kann eines der Gene mutieren und seine Funktion verlieren, und diese Veränderung breitet sich bereits in der gesamten Population aus. Wenn wir diese Idee akzeptieren, werden sich unweigerlich Fragen stellen.

Erste Frage: Was ist ein Wildtyp?

In der Biologie, insbesondere in der Genetik, gibt es das Konzept eines Wildtyps, eines Wildtyps. Wildtyp - der häufigste Phänotyp in der Bevölkerung, eine Reihe von Zeichen (oder eine Kombination häufiger Phänotypen). Das heißt, es gibt keine klare Definition dessen, was genau als Wildtyp angesehen wird. Einerseits ist eine Variante des Wildtyp-Gens eine, die "der Norm entspricht". Andererseits enthält jedes Nicht-Labortier einen Satz von Wildtyp-Genen. Wenn sich das Klima jedoch stark ändert, ändern sich auch die "Wildtypen".

In jedem Fall ist der „Wildtyp“ ein Modell, ein Absolut, eine Abstraktion. Gleichzeitig wird nach der Weniger-ist-Mehr-Hypothese das Organismus-Schweizer Messer, ein multifunktionales Gerät, bei dem alles eingeschaltet ist und funktioniert, zum Wildtyp. Nur solche Geräte hätten kaum versehentlich gebaut werden können - einfach weil sie schlecht an die tatsächlichen Umgebungsbedingungen angepasst wären.

Die zweite Frage: Wie viele Gene können Sie loswerden?

Wie können Gene kurzerhand weggeworfen werden, ohne schlimme Konsequenzen zu haben? Es stellt sich heraus, dass eine massive Abschaltung von Genen möglich ist, aber Sie müssen dafür bezahlen. Der Körper verliert an Flexibilität in Bezug auf die Umweltbedingungen. Das beste Modell zur Veranschaulichung unnötiger nicht funktionierender Gene ist Hefe, Saccharomyces cerevisae .

Hefe ist ein einzelliger Pilz (keine Art von Bakterien). Jede Hefezelle kann sich auf zwei verschiedene Arten teilen, Glukose abbauen und Luft unter Freisetzung von Kohlendioxid atmen. Das Hefegenom umfasst 6.000 Gene. Dies sind ungefähr 0,5% des Säugetiergenoms. In Hefeexperimenten wird häufig die Gen-Knockout-Technik verwendet. Es wird normalerweise zum Nachweis der Genfunktion verwendet . ExperimentatorenSie stellten eine andere Frage und stellten fest, dass Hefen überleben, selbst wenn 85% der Gene ausgeschaltet sind. Die Grenze ihrer Reichweite ist eine sterile Petrischale mit einem Nährmedium, aber Sie können leben.

Dritte Frage: Wo sind die Pruflinki?

Wie oft können wir solche Gene in einer Population direkt beobachten? Wenn Professor Olson behauptet, dass dieses Ereignis eine Routine in der evolutionären Praxis ist, würde ich gerne Beispiele sehen. Solche Gene existieren wirklich. Wenn der Körper relativ einfach ist, können die Gene wieder eingeschaltet werden. In anderen Fällen verbleiben Gene einfach in der DNA als Beweis für einen Evolutionsprozess. Zum Beispiel sind Bakterien wunderbare Wesen, mit deren Hilfe sie eine Vielzahl von biochemischen Kaskaden und Reaktionen getestet haben: Sie können sich von Öl , Chitin und Cellulose ernähren . Wir interessieren uns aber für sie im Zusammenhang mit Genen, die ihre Funktion verloren haben.

Das am meisten untersuchte unter Bakterien ist aus irgendeinem Grund E. coli, das berühmte E. coli. Die meisten "wilden" E. coli tragen also versteckte Gene. Diese Gene codieren Enzyme für die Verdauung von Kohlenhydraten, die schwer abzubauen sind. Daher ernährt sich das Bakterium normalerweise von besser zugänglichen Nahrungsmitteln. Wenn Sie diese E. coli in eine Petrischale geben und ihnen nur "komplexe Kohlenhydrate" nahrhaft geben, können Sie Mutanten erhalten, die die "vergessenen" Gene enthalten, und das, was sie geben, als Nährmedium verwenden. Das heißt, die Funktion des Gens wird wiederhergestellt . Die Evolution ist nicht auf Bakterien beschränkt. Solche Prozesse treten auch bei Menschen auf. Beim Menschen gefundene Pseudogene wurden sogar kommentiertDas heißt, sie beschrieben, welche Funktion sie haben könnten. Diese Studie wurde durchgeführt, indem menschliche Gene und ihre Struktur mit Schimpansengenen verglichen wurden.

Vierte Frage: Wie entwickelt man sich?

Wie tragen inaktivierte Gene zur späteren Entwicklung des Körpers bei? Manchmal war die während der Evolution erworbene Funktion überflüssig, und es ist schwierig, den von ihr gesteuerten Prozess „sanft“ anzupassen. Dann wird der Vorteil Individuen gegeben, bei denen das Gen vollständig ausgeschaltet und gebrochen ist. Und das Pendel schwankt wieder.

Mit einer Liste menschlicher Pseudogene bewaffnet, beschlossen die Wissenschaftler, ihre Funktionen zu analysieren. Zu diesem Zweck wählten sie das Mbl-1-Gen, eine Person hat zwei Kopien des Mbl-1- Pseudogens im Genom und es gibt eine Reihe von Mäusen, die für dieses Gen ausgeschaltet wurden. Das MBL-Protein ist ein Schlüsselelement in der „ersten Verteidigungslinie“ des Wirts gegen Infektionserreger wie Staphylococcus aureus. Im Allgemeinen ist für Mäuse, die aus irgendeinem Grund Mbl-1 nicht funktionieren, charakteristischerhöhte Anfälligkeit für Mikroben, Viren, Pilze, aber sie leiden weniger unter Ischämie. Eine zu starke Immunität ist auch gefährlich, insbesondere für die Person selbst. Die Hypothese der Autoren lautet, dass möglicherweise die Umwandlung beider Kopien in Pseudogene für Menschen wichtiger war als die Unverträglichkeit gegenüber Bakterien.

Die fünfte Frage: Wie erscheint etwas Neues, wenn wir nur das Alte brechen?
Manchmal brechen - das baut. Die Idee hinter Weniger ist mehr ist nicht intuitiv. Normalerweise "müssen Sie zuerst etwas Unnötiges verkaufen, um etwas Unnötiges zu kaufen." Wie kann man etwas Neues bekommen und das Alte brechen?

Erstens kann das Entfernen von Unnötigem in einer Umgebung leben, in der ich vorher nicht leben konnte. Der Verlust der Pigmentierung ist für die Bewohner dunkler Orte wichtig: Ein heller oder undurchsichtiger Körper macht sie anfällig. Wenn Sie sich jetzt unsere Bevölkerung ansehen, dann sind „Abbau von Genen“ erfolgreicher in Bezug auf die Fortpflanzung von Menschen. Einige erlauben es Ihnen, mit einer salzreichen Diät einen niedrigen Druck aufrechtzuerhalten oder nicht an Gewicht zuzunehmen, indem Sie kalorienreiche Lebensmittel essen, während jemand unter Stress weniger Angst hat. Wahrscheinlich können einige dieser Phänotypen mit einem Verlust der Genfunktion verbunden sein (Umwandlung von Fetten in eine assimilierbare Form oder verantwortlich für die Wahrnehmung eines Neurotransmitters). Es ist unmöglich zu erraten, wer weiter der "Gewinner" sein wird. Sie können Ihre Stärken und Schwächen kennenlernen und darauf basierend eine Strategie entwickeln.

Zweitens kann mit dem Funktionsverlust das Unvermeidliche vermieden werden. CCR5 - CC-Chemokin-5-Rezeptor, ein Rezeptor, dessen Rolle bei der Immunantwort nicht vollständig verstanden ist. Anscheinend ist er an der Entzündungsreaktion beteiligt. Menschen mit einer Deletion von 32 Nucleotiden (Verlust eines bestimmten Sequenzfragments) in zwei Varianten des CCR5-Gens sind HIV-resistent. Das Virus kann nicht mit dem Protein interagieren und integriert sich nicht in die DNA, was genau auf dem Bild dargestellt ist. Gleichzeitig kann nicht gesagt werden, dass diese Mutation in unserer Bevölkerung häufig ist. Das AIDS-Virus ist in letzter Zeit zu einem dringenden Faktor in unserer Umwelt geworden. Sie können herausfinden, welche Art von Menschen Sie sind. Menschen mit einer „heilenden Deletion“ können Spender für eine allogene Stammzelltransplantation an Patienten sein. Dies bedeutet, dass mit dem Zusammentreffen von Histokompatibilitätskomplexen (der gleiche Zustand ist erforderlich, wenn hämatopoetische Zellen während der Onkologie transplantiert werden) Stammzellen, die gegen das Virus immun sind, in den menschlichen Körper eingeführt werden können.

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Letzte Frage: Doktor, entwickle ich mich weiter?

Einige Mutationen erschweren ihren Besitzern das Leben. Führt dies zu evolutionärem Erfolg? Ein Beispiel, bei dem weniger weniger ist: Wir, Fledermäuse, Meerschweinchen und Spatzen, haben einen akuten Bedarf an Vitamin C. Es war einmal, dass unsere Vorfahren (nicht unsere gemeinsamen Vorfahren, sondern die Vorfahren jeder der Gruppen getrennt) auf eine Diät umstellten reich an Vitamin C, und wir haben die Fähigkeit verloren, es selbst zu synthetisieren. Jetzt müssen wir ständig Vitamin C-haltige Lebensmittel konsumieren, da sonst schwere Müdigkeit, Depressionen und Skorbut auftreten können. Darüber hinaus haben unterschiedliche Menschen unterschiedliche Bedürfnisse nach Vitamin C, was auch auf die Genetik zurückzuführen ist. Die Substitution in einer bestimmten Region des Gens verlangsamt den Transport von Ascorbinsäure und erhöht die Plasmazirkulationszeit.

Ein universeller lebender Transformator ist ein Fantasy-Produkt. Darüber hinaus ist eine übermäßig positive Einstellung zu Dingen mit der Vorstellung, dass „jede Unvollkommenheit eine verborgene Tugend ist“, ebenfalls nicht wahr. Die Wahrheit entkommt und die Umweltbedingungen ändern sich. Mutationen treten auf und werden von konservativen Maschinen in unseren Zellen korrigiert. Aber nicht alle.

Wie Sie bereits verstanden haben, ist es immer noch ein Vergnügen, den Schaden im Genom an sich selbst auszuprobieren. Ein Individuum hat keine Zeit auf evolutionärer Ebene, außerdem trägt es seine eigenen einzigartigen Unvollkommenheiten. Wir können nicht vorhersagen, welche Eigenschaften für das Überleben in der Zukunft erforderlich sein werden, aber wir können lernen, wie wir in der Gegenwart besser essen können, um unser Leben angenehmer zu gestalten. Wenn Sie daran interessiert sind, welche Rolle in der Evolution aus Sicht von Maynard Olson Ihre Stoffwechselmerkmale spielen, können Sie dies auf jeden Fall tunProbieren Sie es bei Genotek aus .

Weniger ist mehr.