Статья про эволюцию

karim

Evolution and Cell Physiology. 1. Cell signaling is all of biology
Abstract
I hypothesize that the First Principles of Physiology (FPPs) were co-opted during the vertebrate transition from water to land, beginning with the acquisition of cholesterol by eukaryotes, facilitating unicellular evolution over the course of the first 4.5 billion years of the Earth's history, in service to the reduction in intracellular entropy, far from equilibrium. That mechanism was perpetuated by the advent of cholesterol in the cell membrane of unicellular eukaryotes, ultimately giving rise to the metazoan homologs of the gut, lung, kidney, skin, bone, and brain. Parathyroid hormone-related protein (PTHrP whose cognate receptor underwent a gene duplication during the transition from fish to amphibians, facilitated gas exchange for the water-to-land transition, since PTHrP is necessary for the formation of lung alveoli: deletion of the PTHrP gene in mice causes the offspring to die within a few minutes of birth due to the absence of alveoli. Moreover, PTHrP is central to the development and homeostasis of the kidney, skin, gut, bone, and brain. Therefore, duplication of the PTHrP receptor gene is predicted to have facilitated the molecular evolution of all the necessary traits for land habitation through a common cellular and molecular motif. Subsequent duplication of the β-adrenergic receptor gene permitted blood pressure control within the lung microvasculature, allowing further evolution of the lung by increasing its surface area. I propose that such gene duplications were the result of shear stress on the microvasculature, locally generating radical oxygen species that caused DNA mutations, giving rise to duplication of the PTHrP and β-adrenergic receptor genes. I propose that one can determine the FPPs by systematically tracing the molecular homologies between the lung, skin, kidney, gut, bone, and brain across development, phylogeny, and pathophysiology as a type of “reverse evolution.” By tracing such relationships back to unicellular organisms, one can use the underlying principles to predict homeostatic failure as disease, thereby also potentially forming the basis for maneuvers that can treat or even prevent such failure.
http://ajpcell.physiology.org/content/305/7/C682
репостить текст или есть доступ?

karim

суть такова
можно пользуясь анализом днк разных животных понять насколько далеко они друг от друга отошли в плане кода и когда это примерно было во времени
в момент выхода рыбов на сушу произошли дупликации нескольких генов
дупликация генов - популярный процесс для получения новых генов, то есть остается рабочий вариант старого, а новый может невозбранно эволюционировать
как выяснилось, эти гены напрямую зайдействоаны в формировании лёгких, а также кожи и почек пригодных для наземной жызни
далее аффтор фантазирует на тему почему это произошло более-менее одномоментно
типа был париковый эффект, лужи пересыхали, у рыб и их икры был окислительный стресс, который и приводил к поломкам в геноме следствием которых была дупликация генов

karim

типо афтор предлагает для выяснения функций конкретных генов трейсить их обратно в эволюции, типа когда они появились и что происходило в этот момент времени с окружающей средой и вообще
имхо это вцелом прикольный подход, как имнимум выглядит логичнее чем "радио" =)

karim

ещо покайзериню
как сейчас выясняют что делает тот или иной белок/ген?
берут модельный организм и пытаются либо химически выключить конкретный белок (специфический ингибитор, антитело либо поставить заглушку на ген его производяший (нокаут, нокдаун)
и типа смотрят чо получилося
как апофеоз такого подхода сейчас производятся такие киты с тысячами ингибиторов чтобы в промышленных масштабах скринировать
например
http://www.selleckchem.com/screening/kinase-inhibitor-librar...
недостатки этого метода более-менне очевидны
первое, низкая эффективность, типа как вытаскивать по-очередно детальки из сложного механизма и смотреть чо получается (см креатив про радио)
второе, это низкая специфичность, живые клетки как правило могут компенсировать, причом иногда полностью, недостаточность работы какого-то гена
ну и третье, если говорить об ингибировнаии веществами, как правило они действуют сразу на несколько белков, пусть и с разной специфичностью
карчое всё плохо

Valeryk

На каких организмах эксперементируют?
Бактерии? одноклеточные?

karim

на любых
самое удобное это обессмерченые культуры клеток (из раков человека)
также используют разных животных, червей там всяких, мух, мышей, животные выбираются по принципу удобства содержания и использования, поэтому например не существет лабораторных слоников

natunchik

О, а ты кстате видела охуеннейшую статью про то, почему у всех животных не более пяти пальцев?
http://dev.biologists.org/content/116/2/289.full.pdf
Вкратце: где-то 420 миллионов лет назад появились первые рыбы с плавниками по бокам. В этот момент эволюция как бы сказала: пять типов fin rays ought to be enough for everyone, so we're going to re-use these five spatially-differentiating genes. Потом из этих плавников образовались лапы, руки и ноги, всё такое, но как бы то, что там не более пяти типов пальцев может быть никогда не было пофиксено эволюцией.

natunchik

В прилинкованной пдфке он смотрит на http://en.wikipedia.org/wiki/Acanthostega и говорит что там всё равно только пять типов пальцев, но ей как бы было удобно и так потому что у неё лапищи же растопыренные как плавники.

shale60

а что такое "радио" ?

kiritsev

гуглируй "может ли биолог починить радио"

marina355

типо афтор предлагает для выяснения функций конкретных генов трейсить их обратно в эволюции, типа когда они появились и что происходило в этот момент времени с окружающей средой и вообще
Есть такая херь - солесенситивная гипертония. Это когда от большого потребления соли подскакивает давление, далеко не все виды гипертонии солезависимые. Особенно это заметно на американских неграх. Есть теория, что эти негры прошли узкое бутылочное горлышко - увлекательное заокеанское путешествие к новому дому в трюмах португальских кораблей. Условия были воистину круизные - дикая скученность, голод, куча соленой воды, текущей из щелей, нехватка пресной воды, жесткая дегидратация. Особи, склонные терять много воды до заветного берега не доживали, остались те, кто удерживали воду лучше. В менее экстремальных условиях этот механизм дает гипертонию.

filippov2005

Это они за одну поездку отобрались? Или несколько поколений туда-сюда возили?

antcatt77

Это они за одну поездку отобрались?
за одну поездку выжили только те, кто такую особенность имел, а дальше внутригрупповое скрещивание эту особенность закрепило.

marina355

Это они за одну поездку отобрались? Или несколько поколений туда-сюда возили?
получился фильтр, отбирающий определенный признак и повысивший частоту аллелей в популяции. дальше скрещивались внутри популяции.

marina355

Я как-то непонял из статьи откуда у гипотетического инженера оказалась полная схема радио. Господь предоставил? Знает ли инж в начале задачи что из себя представляют детали радио?
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: