?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

seaslughasta

Приобретение новых генов на уровне всего организма – заветный Грааль генной инженерии. На тему того, как это будет выглядеть даже игры делают. Тем не менее, в природе есть пример организма, который получил чужие гены. Это чудо – небольшой морской слизень (Elysia chlorotica) ярко зеленого цвета, и это не с проста!

Причина такой зеленой окраски – наличие хлоропластов, специальных органелл, которые осуществляют фотосинтез. Но позвольте, скажете вы, хлоропласты у растений, а это, как-никак животное? И будете правы, данный слизень кушает водоросль (Vaucheria litorea) и поглощает её хлоропласты, помещая их во внутрь своих клеток. Это позволяет ему фотосинтезировать и довольно сносно существовать в таком состоянии. Тем не менее, самое интересное кроется в деталях.

Хлорропласты – это органеллы с собственным геномом, они, вероятно, были приобретены путем поглощения первых фотосинтезирующих бактерий c образованием последующего симбиоза много-много лет назад. Хлоропласты давно утратили самостоятельность, но продолжают работать, размножаться и… умирать. На продолжительность их жизни влияет то, как о них заботится клетка-хозяин – чинит ли она их, поставляет все необходимые вещества и ферменты. Казалось бы, тут мы имеем дело с простым воровством органелл, используй и пополняй запасы по мере необходимости, но, оказывается, что хлоропласты (клептопласты) внутри слизня живут порядка 9 месяцев, что значительно дольше, чем в водорослях.

В чем секрет? Дело в том, что когда-то слизень получил несколько генов водоросли. В его геноме содержится, по крайней мере, один ген водоросли, который необходим для репарации повреждения хлоропластов. Этот ген наследуется и передается из поколения в поколение, хотя каждой особи и приходится заново обзаводиться хлоропластами.

Каким же было то занимательно событие, которое привело к столь интересному объединению генов – неизвестно. Тем не менее, это один из примеров, подтверждающий гипотезу у том, что все мы – потомки одной-единственной молекулы РНК, которой посчастливилось образоваться в первобытном органическом супе, на глинистом берегу.

Comments

( 17 comments — Leave a comment )
yavelik
Feb. 9th, 2015 09:28 am (UTC)
А что, как вы полагаете, раньше случилось -- "горизонтальная" передача гена или заглатывание хлоропластов?
sunely_tales
Feb. 9th, 2015 09:29 am (UTC)
Вопрос прямо в точку! Спасибо. Если честно, то мне ближе гипотеза о первоначальной краже хлоропластов. Правда может высниться что, это следствие другого горизонтального переноса...
yavelik
Feb. 9th, 2015 09:35 am (UTC)
Рад, что у вас все в порядке с причинно-следственной связью. Не верьте в случайности -- врут!
2born
Feb. 9th, 2015 09:56 am (UTC)
Обалдеть!!!
sunely_tales
Feb. 9th, 2015 10:07 am (UTC)
Ага!
lordn
Feb. 9th, 2015 11:50 am (UTC)
лиха беда начало..
разборки "кто и откуда" только начаты, и что обнаружат "завтра" - будет очень интересно..
sunely_tales
Feb. 9th, 2015 12:49 pm (UTC)
Согласна :-)
souldrinker
Feb. 9th, 2015 11:53 am (UTC)
Примерное такое же событие, как и у растений.

Относительно митохондрий говорят, что они постепенно отдавали свою ДНК в ядро - чем хлоропласты хуже?

Хорошо быть слизнем, зеленым и плоским. Человеку такая халява не светит - максимум, за счет фотосинтеза смогут питаться клетки верхнего слоя кожи.
sunely_tales
Feb. 9th, 2015 12:51 pm (UTC)
Ну, т.е. предполагается, что сначала клетки слизня включали в себя целые клетки водоросли, потом заимствовали фрагмент генома и стали поглощать только хлоропласты?

Да, не светит :-) Может и хорошо.
souldrinker
Feb. 9th, 2015 01:09 pm (UTC)
Скорее одноклеточные водоросли, бывшие или паразитами, или симбиотами. Поскольку была возможность брать нужные вещества напрямую из клетки, то соответствующие органеллы водорослей отмерли за ненадобностью, и они превратились в специализированные машины фотосинтеза (аналогично митохондриям, превратившимся в машины фосфорилации).

Далее, клетки, с которыми будущие хлоропласты "делились" глюкозой "по недосмотру", имели преимущество перед клетками, в которых будущие хлоропласты строго паразитировали, ну и дальше простой естественный отбор.
sunely_tales
Feb. 9th, 2015 01:46 pm (UTC)
Все же, давайте заострим внимание на том, как именно соматическая мутация закрепилась?
souldrinker
Feb. 9th, 2015 02:03 pm (UTC)
Почему же сразу соматическая? Паразитической водоросли в гермлайн попасть так же просто как и в соматическую клетку, а иногда и проще. ЗППП не дремлют! :-)
sunely_tales
Feb. 10th, 2015 10:40 am (UTC)
Если это так, то пока только слизню удалось выиграть от ЗППП :-)
dark_arch0n
Feb. 9th, 2015 12:45 pm (UTC)
А откуда у растений берутся хлоропласты? Они достаются из первоначальной зиготы и делятся параллельно ей и в итоге оказываются в каждой клетке? Или клетки растений их выращивают исходя из имеющихся генов?
sunely_tales
Feb. 9th, 2015 12:54 pm (UTC)
Хлоропластов в растительной клетке много, они там размножаются и неравномерно распределяются при делении клеток.

Вырастить из своей ДНК хлоропласт - о таком я не слышала, хотя есть Евглена зеленая, которая, если верить слухам, восстанавливает хлоропласты после того как полностью их поглотит.
5509850
Feb. 10th, 2015 01:53 pm (UTC)
Я читал в одной книге замечательную аналогию о том, что РНК это как лазер, который считывает информацию из ДНК (DVD). Не понимаю как данный пример доказывает то, что "все мы – потомки одной-единственной молекулы РНК, которой посчастливилось образоваться в первобытном органическом супе, на глинистом берегу."
sunely_tales
Feb. 10th, 2015 02:10 pm (UTC)
Да, про РНК и ДНК правильно.
По своременной парадигме зарождения жизни сначала появилась РНК, а только потом из неё образовалась ДНК.

Растения и животных не зря делят по разным царствам - на столько мы различны. Соответственно, работа генов организма из одного царства в клетках представителя другого царства представляется сомнительной, в виду различий между ними. Но тут всё работает. Это удивительно и порождает гипотезу, что все-таки мы не так уж и различны :-)
( 17 comments — Leave a comment )

Profile

sunely_tales
sunely_tales

Latest Month

April 2016
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by yoksel