🤢 👨🏿‍🔬 👩🏾‍🎨 Menos es más. ✌🏼 🧒🏽 🤽

En 1999, el profesor Maynard Olson, uno de los fundadores del proyecto Genoma Humano, propuso la hipótesis evolutiva Less is more . Consiste en el hecho de que el mecanismo de optimización más plausible en la evolución es la pérdida de genes funcionales. Los genes se descomponen, pero ayuda a cambiar y avanzar. Junto con las mutaciones, nacen nuevas oportunidades. Alguien puede ver una contradicción ética en esto, porque a veces perdemos genes valiosos. El concepto de la búsqueda del minimalismo en la evolución plantea preguntas y todavía está en discusión.

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Este material es el argumento de que todo es relativo incluso en la evolución y que no vale la pena alinear todas las mutaciones bajo un peine.

La evolución recoge genes

Anabena es una cianobacteria. Sphagnum es el musgo. El abeto es un árbol. Rose es una flor La evolución es inevitable. Así como una persona no es una "corona de creación", el proceso de evolución no tiene un plan inicial, idea, escenario. Los cambios en los seres vivos suceden en el contexto de los cambios en el mundo que los rodea. No es el más apto el que sobrevive, sino el más apto, y este estado físico es relativo. Entonces, con las condiciones cambiantes, los dinosaurios se extinguen, los animales enérgicos cubiertos con lana vienen a reemplazarlos. Hablando de cambios, uno no debe pensar solo en nuevas adquisiciones: funciones, órganos, habilidades. El cambio evolutivo ocurre cuando hay una diferencia en el éxito reproductivo entre individuos con diferentes genotipos. Podemos ponernos fácilmente en el lugar de los perdedores. Todos los individuos evolutivamente fracasados son igualmente infelices. La ausencia de descendencia, la muerte en la soledad, y he aquí, un montón de mutaciones dañinas,lo que llevaba tu cuerpo mortal se elimina del acervo genético. Sorprendentemente, es mucho más difícil imaginar la imagen opuesta. No está claro qué mutaciones te hacen "en forma". Para comprender cómo adaptarse a la población natural y lo que sucedió en el pasado reciente (incluido el humano), Maynard Olson ofreció su visión.

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La idea principal del profesor Olson es que, a partir de un evento aleatorio, una mutación con pérdida de función pasa a un motor evolutivo. Si el gen muta, es decir, la secuencia de nucleótidos cambia al azar, el resultado más probable es un colapso. En este caso, el gen se convierte en un pseudogen. Simplemente se apaga y se almacena en el genoma, a menos que, por alguna razón, la evolución lo elimine por completo. A su vez, la pérdida de la función del gen se convierte en un cambio evolutivo estándar en una población que está experimentando un cambio en las condiciones ambientales, como la iluminación, la temperatura, la salinidad, la competencia por los recursos y los fenómenos naturales. Si imagina todos estos factores en la forma de una figura volumétrica, donde cada factor afecta la forma, lo que está sucediendo alrededor de la población de organismos vivos puede ilustrarse mediante la animación de la metamorfosis de esta figura:algo cambia constantemente, de forma cíclica o aleatoria. A su vez, en el grupo de genes de una población, uno de los genes puede mutar y perder su función, y este cambio ya se está extendiendo a toda la población. Si aceptamos esta idea, inevitablemente surgirán preguntas.

Primera pregunta: ¿qué se considera un tipo salvaje?

En biología, en particular en genética, existe el concepto de tipo salvaje, tipo salvaje. Tipo salvaje: el fenotipo más común en la población, un conjunto de caracteres (o una combinación de fenotipos frecuentes). Es decir, no existe una definición clara de qué se considera exactamente un tipo salvaje. Por un lado, una variante del gen de tipo salvaje es aquella que "corresponde a la norma". Por otro lado, cada animal que no es de laboratorio contiene un conjunto de genes de tipo salvaje. Pero, de hecho, si ocurre un cambio brusco en el clima, entonces los "tipos salvajes" cambiarán.

En cualquier caso, el "tipo salvaje" es un modelo, un absoluto, una abstracción. Al mismo tiempo, de acuerdo con la hipótesis de menos es más, el organismo-navaja suiza, un dispositivo multifuncional en el que todo se enciende y funciona, se convierte en un tipo salvaje. Solo esos dispositivos casi nunca podrían haber sido construidos accidentalmente, simplemente porque estarían mal adaptados a las condiciones ambientales reales.

La segunda pregunta: ¿de cuántos genes puedes deshacerte?

¿Cómo pueden desecharse los genes sin ceremonias sin experimentar graves consecuencias? Resulta que es posible un apagado masivo de genes, pero hay que pagar por ello. El cuerpo pierde flexibilidad en relación con las condiciones ambientales. El mejor modelo para ilustrar genes innecesarios no funcionales es la levadura, Saccharomyces cerevisae .

La levadura es un hongo unicelular (no un tipo de bacteria). Cada célula de levadura puede dividirse de dos maneras diferentes, descomponer la glucosa y respirar aire con la liberación de dióxido de carbono. El genoma de la levadura es de 6,000 genes. Esto es aproximadamente el 0.5% del genoma de los mamíferos. En los experimentos de levadura, la técnica de eliminación de genes a menudo se usa. Por lo general, se usa para detectar la función del gen . ExperimentadoresPlantearon la pregunta de manera diferente y descubrieron que la levadura sobrevive incluso si tienen el 85% de los genes eliminados. El límite de su rango es una placa de Petri estéril con un medio nutriente, pero puedes vivir.

Tercera pregunta: ¿dónde están los pruflinki?

¿Con qué frecuencia podemos observar directamente tales genes en una población? Si el profesor Olson afirma que este evento es una rutina en la práctica evolutiva, me gustaría ver ejemplos. Tales genes realmente existen. Cuando el cuerpo es relativamente simple, los genes pueden activarse nuevamente. En otros casos, los genes simplemente permanecen en el ADN como evidencia de un proceso evolutivo. Por ejemplo, las bacterias son criaturas bastante maravillosas, con la ayuda de ellas, como si probaran una variedad de cascadas bioquímicas y reacciones: pueden alimentarse de aceite , quitina y celulosa . Pero estamos interesados en ellos en el contexto de genes que han perdido su función.

El más estudiado entre las bacterias es, por alguna razón, E. coli, la famosa E. coli. Entonces, la mayoría de la E. coli "salvaje" lleva genes ocultos. Estos genes codifican enzimas para la digestión de carbohidratos, que son difíciles de descomponer, por lo que normalmente la bacteria se alimenta de alimentos más accesibles. Si coloca estas E. coli en una placa de Petri y no les da nada nutritivo excepto "carbohidratos complejos", puede obtener mutantes que incluyen los genes "olvidados" y puede usar lo que dan como medio nutritivo. Es decir, se restaurará la función del gen . La evolución no se limita a las bacterias. Tales procesos también ocurren en las personas. Pseudogenes encontrados en humanos incluso anotadoses decir, describieron qué función podrían tener. Este estudio se realizó comparando genes humanos y su estructura con genes de chimpancé.

Cuarta pregunta: ¿cómo evolucionar?

¿Cómo contribuyen los genes inactivados a la evolución posterior del cuerpo? A veces, la función adquirida durante la evolución era redundante, y es difícil ajustar "suavemente" el proceso que controla. Luego, la ventaja se da a las personas en las que el gen está completamente apagado, roto. Y el péndulo se balancea de nuevo.

Armados con una lista de pseudogenes humanos, los científicos decidieron analizar sus funciones. Para hacer esto, eligieron el gen Mbl-1, una persona tiene dos copias del pseudogen Mbl-1 en el genoma y hay una línea de ratones eliminados para este gen. La proteína MBL es un elemento clave en la "primera línea de defensa" del huésped contra agentes infecciosos como Staphylococcus aureus. En general, para ratones, que, por alguna razón, Mbl-1 no funciona, es característicomayor susceptibilidad a microbios, virus, hongos, pero sufren menos de isquemia. Una inmunidad demasiado fuerte también es peligrosa, especialmente para la persona misma. La hipótesis de los autores es que, tal vez, la conversión de ambas copias a pseudogenes fue más importante para las personas que la intolerancia hacia las bacterias.

La quinta pregunta: ¿cómo aparece algo nuevo si simplemente rompemos lo viejo?
A veces rompiendo, esto es construir. La idea detrás de Less is more es contraintuitiva. Por lo general, "para comprar algo innecesario, primero debe vender algo innecesario". De todos modos, ¿cómo puedes obtener algo nuevo, rompiendo lo viejo?

En primer lugar, deshacerse de lo innecesario puede vivir en un entorno donde antes no podía vivir. La pérdida de pigmentación es importante para los habitantes de lugares oscuros: un cuerpo brillante u opaco los hace vulnerables. Sin embargo, si observa a nuestra población ahora, entonces las "fallas en los genes" son más exitosas en términos de reproducción de seres humanos. Algunos le permiten mantener baja presión con una dieta alta en sal o no aumentar de peso al comer alimentos ricos en calorías, mientras que alguien experimenta menos ansiedad durante el estrés. Probablemente, algunos de estos fenotipos pueden estar asociados con una pérdida de la función génica (convertir las grasas en una forma asimilable o responsable de la percepción de un neurotransmisor). Es imposible adivinar quién será el "ganador" más adelante. Puedes aprender tus fortalezas y debilidades, y construir una estrategia dependiendo de esto.

En segundo lugar, con la pérdida de la función, se puede evitar lo inevitable. CCR5 - CC quimiocina 5 receptor, un receptor cuyo papel en la respuesta inmune no se entiende completamente. Aparentemente, él está involucrado en la reacción inflamatoria. Las personas que tienen una deleción de 32 nucleótidos (pérdida de un fragmento específico de la secuencia) en dos variantes del gen CCR5 son inmunes al VIH. El virus no puede interactuar con la proteína y no se integra en el ADN, que es exactamente lo que se muestra en la imagen. Al mismo tiempo, no se puede decir que esta mutación sea común en nuestra población. El virus del SIDA se ha convertido recientemente en un factor apremiante en nuestro medio ambiente. Puedes averiguar qué tipo de personas eres. Las personas con una "eliminación curativa" pueden ser donantes para el trasplante alogénico de células madre a los pacientes. Esto significa que, con la coincidencia de los complejos de histocompatibilidad (se requiere la misma condición cuando se trasplantan células hematopoyéticas durante la oncología), las células madre que son inmunes al virus pueden introducirse en el cuerpo humano.

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Última pregunta: Doctor, ¿estoy evolucionando?

Algunas mutaciones dificultan la vida de sus dueños. ¿Esto conduce al éxito evolutivo? Un ejemplo donde menos es menos: nosotros, murciélagos, conejillos de indias y gorriones, tenemos una gran necesidad de vitamina C. Érase una vez, nuestros antepasados (no nuestros antepasados comunes, sino los antepasados de cada uno de los grupos por separado) cambiaron a una dieta rico en vitamina C, y hemos perdido la capacidad de sintetizarlo nosotros mismos. Ahora necesitamos consumir constantemente alimentos que contengan vitamina C, de lo contrario, se puede desarrollar fatiga severa, depresión y escorbuto. Además, diferentes personas tienen diferentes necesidades de vitamina C, esto también se debe a la genética. La sustitución en una región específica del gen ralentiza el transporte de ácido ascórbico y aumenta su tiempo de circulación plasmática.

Un transformador de vida universal es un producto de fantasía. Además, una visión demasiado positiva de las cosas con la idea de que "toda imperfección es una virtud oculta" tampoco es cierta. La verdad se escapa y las condiciones ambientales cambian. Las mutaciones ocurren y son corregidas por máquinas conservadoras en nuestras células. Pero no todos.

Como ya entendió, probar el daño en el genoma en usted mismo sigue siendo un placer. Un individuo no tiene tiempo en una escala evolutiva; además, lleva su propio conjunto único de imperfecciones. No podemos predecir qué cualidades se necesitarán para sobrevivir en el futuro, pero podemos aprender a comer mejor en el presente para hacer nuestra vida más placentera. En cualquier caso, si está interesado en qué papel en la evolución desde el punto de vista de Maynard Olson desempeñan sus características metabólicas, puedeéchale un vistazo en Genotek .

Menos es más.