Изменчивост - studopediya

Благодарение на имунитета на шума е целесъобразно да се обсъди друго важно свойство на живите системи - променливост. Много важен логично съединителната: от имунитета на шума към волатилността на нестабилността - еволюционната пластичност, способността на организмите да се адаптират към новите условия.

· Изменчивост - фундаменталното свойство на живите системи. С малки изключения, всички живи организми - са различни, включително генетично, за да си наследствени имоти (това е важно да се помни, защото без него не може да разбере как работят нещата в живота на това обикновено не разбират психологическите причини.).

· Основният източник на вариация - мутация, не изхвърля веднага избора, който е неутрален или slabovrednye (slabopoleznye много рядко).

· Изменчивост логично тясно свързана с имунитет. Благодарение на имунитета на шума на много мутации не направи повече вреда, т.е. те са неутрални. Справянето с тях, не се изхвърля, и те могат да се натрупват. Шумозащитеност допринася за натрупването на неутрален вариант, включително така наречените "скрити" променливост. Т.е. волатилност, която при тези обстоятелства няма никакъв ефект върху фитнес, но ако условията се променят, това променливост може да бъде важно за оцеляване и размножаване.

· Липса на специални поддържащи механизми Устойчивостта на шум може да доведе до експлозивно нарастване на очевидна промяната.

· Кумулативният променливостта прави еволюционен пластичност на организмите "", т.е. способността бързо да се адаптира към новите условия.

Необходимо е да се уточни точката за "механизми" за поддържане на стабилността.

специална адаптация (адаптация) се развива под въздействието на избор за по-добър имунитет шум. Ние ще разгледаме два примера за такива адаптации - регулаторни схеми с отрицателна обратна връзка и ескортиране протеини.

Това е пример за регулатор верига с отрицателна обратна връзка.

Chaperones. Всички живи организми имат специални протеини - придружители, чиято функция е, че те помагат на други белтъчни молекули да приемат "правилната" триизмерна форма. На триизмерна структура на протеини може да бъде прекъснато поради мутации в гените, кодиращи тези протеини, или, например, поради топлина (топлинен шок). Chaperones еднакво ефективно да се справят с двата вида шум: с мутацията, и с температура. В крайна сметка, резултатът от тях е същото: погрешно триизмерна конфигурация на протеиновите молекули.

Как да се определи Chaperone не е прегънат или неправилно нагънати протеиновите молекули? Те ги идентифицира по-специално чрез залепване хидрофобните региони. Най-правилно "опаковани" протеини, хидрофобни региони са в рамките на малката сфера. Това е основният принцип на техния срив. Но ако в резултат на мутация или прегряване протеин себе си не може да сгънете в правилния Глобулата, придружители ще ги познаят чрез залепване хидрофобни региони. Chaperone е прикрепен към такива протеинови молекули и ги притиска като заместник, като се използва АТР енергия. В много случаи това води до факта, че дори най-мутант протеин не е в състояние сами по себе си да вземат желаната конфигурация, резултатът е сгъната правилно и може да изпълнява своята функция. По този начин, нормален работен появи придружители не дават много потенциално опасни (а понякога и потенциално полезни) мутации на други протеини.

Съществуването на придружители предотвратява много мутации манифест, а тези мутации се натрупват, образувайки склад на "скритата променливост."

При животни и растения, е един от основните чаперони наречени HSP-90 (от топлинен шок протеин). Установено е, че мутациите, които нарушават функционирането на Hsp90, което води до дестабилизация на животните и растенията, които се проявяват в различни аномалии и малформации. Повечето от тези аномалии са прояви на "скрита изменчивост", т.е. мутации, които вече са съществували в тази популация, но не се появи, докато Hsp90 работи добре. Благодарение на нормалната работа на Hsp90 тези мутации не попадат под действието на подбор и може лесно да се натрупват.

Между другото, как да го направя? - поставяне на гена в генома на бактерии склонни към грешки в ДНК-полимераза и да се свързва към него енхансер регулаторна последователност чувствителни към всяко вещество, като арабиноза.

Това е последвано от натрупването на мутации в геномите на тези бактерии и как тези мутации повлияят фитнес. Адаптивността на бактерии обикновено се определя само от скоростта на възпроизвеждане. Вредни мутации винаги е повече от полезен, така че неконтролираното натрупване на мутации в бактерии с повишена честота на мутагенеза би трябвало да доведе до намаляване на фитнес. Първоначално това беше вярно: първите няколко десетки мутации водят до бързо намаляване фитнес. Но тогава се случи нещо невероятно: мутации продължават да се трупат, но спадът се забави много рязко фитнес. Като че възникващите мутации изведнъж престана да бъде вредно. Какво има? Установено е, че бактерията, обременена от голям брой вредни мутации, в един момент започва да произвежда в големи количества. Въпрос към аудиторията: познайте какво бактерията започва да произвежда в големи количества, когато натоварването става значителни вредни мутации?

- хаперонови протеини. Chaperones помогнат мутантни белтъци да сгънете правилно и по този начин се компенсира, гладка вредно въздействие на много мутации. Бактериите започват да се произвеждат много придружители, както и по-нататъшното натрупване на потенциално вредни мутации спира да доведе до такова бързо намаляване на фитнес, както и в началото. Това е пример за експерименталното доказване на ролята на придружители за увеличаване на устойчивостта на организма към мутации.

Повтарянето на шумоустойчивост и променливост на дисертации

Живи същества като цяло и отделните му звена (подсистеми), обикновено имат висока "имунитет". Това означава, че много от случайни "шума" (вътрешни или външни - мутации - колебания в условията на околната среда) по някакъв начин компенсира и не водят до намаляване на фитнес, че не е вредно за организма. Естественият подбор подкрепя адаптации развитие (устройства), които повишават устойчивостта на "шум", по-специално, да са потенциално опасни мутации.

Шумозащитеност води до факта, че населението е свободен да се натрупват мутации, които за момента не разполагат с забележим ефект върху годността на (остане "неутрален"), или дори не се появи в фенотип, което е, в структурата на тялото. Но ако някои от механизмите, които осигуряват шум имунитет върви надолу, всичко това натрупаната латентна волатилност може изведнъж да "излезем", а след това в населението ще скока във видимия (явно) променливостта.

Скрити променливост може да играе важна роля в еволюцията на подпомагане на населението, за да се адаптира към новите условия. Някои мутации, които са неутрални в същите условия, могат да бъдат полезни, когато променящата се среда. Колкото повече такива мутации са се натрупали в генетичния фонд на населението, по-голям шанс, че поне някои от тях "полезни" в новата среда.

По този начин, изборът на "опитва" да се съпротивителните сили на организма, което ги прави ковък.

Домашна работа: да завърши речника от 30 думи; Днес ще разгледаме накратко тези термини, които все още не са демонтирани лекциите. Глава 7 "Сайтът мутация" на книгата. "Раждането на сложност."