Генетические аспекты эволюции

Окончание белкового синтеза-это необычная реакция, так как при этом происходит непосредственное узнавание терминирующего кодона белковым фактором. Поскольку эта реакция совершенно отличается от взаимодействия кодон-антикодон, характерного для инициации и элонгации, то, по-видимому, совсем не обязательно, чтобы и в терминации участвовала последовательность, состоящая из трех нуклеотидов. Очевидно, этот факт отражает некоторые аспекты эволюции генетического кода. [c.85]

Л е в о н т п и Р. Генетические основы эволюции.— М. Мпр, 1978. Преимущественно математические аспекты отражены в [c.502]

Более сложным является проведение так называемой таксономической индикации, т. е. определение геологического возраста исходных биологических молекул. Вопрос этот значительно более сложен, чем генетическая типизация нефтей, однако он весьма интересен, так как связан с особенностями распространения различных органических соединений в живых организмах и современной эпохи, и далекого прошлого. Этими проблемами широко занимается, в частности, такая научная дисциплина, как органическая геохимия. Трудности, здесь возникают по ряду обстоятельств. Прежде всего, тип органических молекул, получаемых при фотосинтезе, постоянен, однако некоторая эволюция (в молекулярном аспекте) все же наблюдается [36, 37]. О стабильности процесса фотосинтеза свидетельствует хотя бы тот факт, что за миллиарды лет его существования живая клетка синтезирует все тот же один из 8 энантиомеров фитола и один из 256 энантиомеров холестерина ( ). [c.256]

Последующая эволюция, по Куну, состояла в возрастании независимости системы от весьма специфического окружения вследствие ее возрастающей сложности. Информационные аспекты возрастания сложности рассмотрены далее ( 17.9). Это происходило опять-таки путем чередования дивергентных и конвергентных фаз. Конвергентная фаза означала уточнение имеющейся организации, дивергентная — перестройку системы и создание новой информации. В результате такой перестройки расширялось жизненное пространство. Ассоциаты увеличивались, проникали в более крупнопористые области. Далее они служили катализаторами (матрицами) для синтеза второго сорта макромолекул (белков), которые создавали компартменты, закупоривая поры в минералах и препятствуя диффузионному разделению матричных молекул. Создавалась обратная связь между полинуклеотидами, ответственными за синтез полипептидов, и этими полипептидами. Возникали мембраны, которые делали систему независимой. Возникал — в качестве побочного продукта эволюционного развития — генетический код. Соответственно появлялись примитивные ферменты. [c.549]

Цель этой книги-представить генетику таким образом, чтобы, с одной стороны, читатель мог оценить ее место в биологии в целом, а с другой - представить себе путь, которым мы пришли к современному состоянию наших знаний. Вещество наследственности, ДНК, можно рассматривать в трех основных аспектах структура, функционирование, эволюция. В соответствии с этим книга состоит из трех частей. В первой части описываются природа и организация наследственного материала, а также законы, подчиняясь которым информация, хранящаяся в этом материале, передается из поколения в поколение. Во второй части объясняется, как унаследованная организмом генетическая информация определяет его развитие и функционирование. В третьей части обсуждаются происхождение генетической изменчивости и генетические основы биологической эволюции. [c.14]

С точки зрения современной науки эволюция является направленным процессом адаптации ведущим к прогрессивной организации живой материи. Необходимость процесса эволюции и его необратимость определяются отбором. Речь идет об автоматическом саморегулирующемся процессе, при котором в результате различного выживания и воспроизведения некоторые нежелательные генетические комбинации устраняются, а другие комбинации, выгодные с точки зрения адаптации организма и вида, сохраняются . Кибернетическое моделирование процессов эволюции как саморегулирующихся, самоорганизующихся про-, цессов в кибернетическом понимании позволило понять важные аспекты вышеупомянутого противоречия между вторым законом термодинамики и теорией эволюции Дарвина (см., например, [3—11]). [c.13]

Синтетическая теория эволюции следовала классической генетике, подчеркивая роль хромосомных генов. Поведение хромо сомных генов у организмов с ПОловым размножением, соответствующее законам Менделя,— основа закона Харди—Вайнберга, правил рекомбинационной изменчивости, генетической теории отбора и других аспектов этой теории. Такое подчеркивание вполне уместно. [c.195]

Сфера и концептуальные трудности генетики поведения человека. Рассматривая генетические аспекты эволюции, легко убе-дитыгя в большом сходстве между человеком и высшими приматами по хромосомам, белкам и многим другим генетически детерминированным признакам. Сушественное отличие человека как вида состоит в его способности говорить и абстрактно мыслить. Ни одно другое живое сушество не может заглянуть в свое прошлое и в свое будущее Анализ различий между человеком и другими видами должен быть направлен на мозг-орган мьппления и речи. Благодаря именно этим особенностям нашего вида его биологическая эволюция дополнена культурной эволюцией и созданием цивилизации (см. табл. 7.1). Уникальность человеческого мозга, лежащая в основе этого развития, является частью нашего генетического наследия. Все эксперименты с наиболее близким человеку видом-шимпанзе-показали, что попытки воспитывать этих животных вместе с детьми или так же, как детей, не приводят к развитию речи. Хотя познавательные функции шимпанзе оказались более развитыми, чем считали ранее, даже эти животные никогда не достигают уровня концептуализации детей старшего возраста. [c.47]

Зонн С. В., Травлеев А. П. Географо-генетические аспекты почвообразования, эволюции и охраны почв. -Киев Наук, думка, 1989. -216 с. [c.155]

При неодарвинистском подходе к эволюционной биологии главное внимание уделяется генетическим основам изменения и постоянства популяций, тогда как адаптационисты сосредоточили внимание на фенотипах. Однако эти два аспекта эволюции разделять не следует, ибо выражение фенотипа частично зависит от генотипа, а распространение генов зависит от того, сколь успешно фенотипы взаимодействуют со своей средой. Эти взаимозависимости иллюстрирует рис. 4.1. Экспрессия генов осуществляется через посредство морфогенетической системы, на которую оказывают также влияние изменяющиеся факторы среды, Уоддингтон [12] назвал изучение этих взаимодействий эпигенетикой. В гл. 3 мы уже коснулись экологических и реверти-рованных эпигенетических законов, показанных на рис, 4,1. [c.88]

Именно с ныне живущими видами последних человека связывает теснейшее генетическое, морфологическое и эволюционное родство. Как не замедлили отметить биологи-эволюционисты, люди — это настоящие приматы, получившие многие свои особенности в наследство от общего предка всех приматов, а также приспособившие удачные черты приматов для своих собственных целей. В масштабе палеоантропологии основные адаптивные особенности, приматов — хватательная конечность (кисть или стопа), высокоразвитое зрение, редукция обоняния, высокий уровень общественных отношений — представляют как бы точку отсчета для изучения любых аспектов эволюции человека, в то время как отклонения от характерной для приматов формы — например, бипедия — должны рассматриваться как особо важные с точки зрения эволюции. [c.26]

Кратко рассмотрим генерационный, миграционно-аккумуляционный и консервационный аспекты проблемы формирования и эволюции скоплений УВ в АТ и юрском комплексе ЗСНГП, прежде всего последние достижения в их изучении, принимая во внимание тот факт, что всесторонний анализ генетических аспектов формирования скоплений УВ проводится во ВНИИГазе в течение двадцати восьми лет (1968-1996 гг.), и результаты этих исследований нашли отражение в ряде отчетов и обобщающих монографических работ [11-15,18,19,ЗР. [c.75]

В Системе атомов главные закономерности нами установлены и обобщены в законах эволюции атомов в четырех генетических рядах. Анализ генетических рядов в других аспектах раскроет еще новые, неизвестные ныне, закономерности. Все они совокупно позволят нам делать надежные прогнозы по да.пьнейшему развитию Системы. [c.128]

Важное достижение М. б.-раскрытие на мол. уровне механизма мутацгш. Главную роль в нем играют выпадения, вставки и перемещения отрезков ДНК, замены пары нуклеотидов в функционально значимых отрезках генома. Определена важная роль мутаций в эволюции организмов (в СССР инициатором исследований мол. основ эволюции бьш А. Н. Белозерский). Раскрыты мол. основы таких генетич. процессов у прокариот (бактерии и синезеленые водоросли) и эукариот (все организмы, за исключением прокариот), как рекомбинация генетическая - обмен участками хромосом, приводящий к появлению бактерий (вирусов) с новым сочетанием генов. Достигнуты значит, успехи в изучении строения клеточного ядра, в т.ч. хромосом эукариот. Усовершенствование методов культивирования и гибридизации животных клеток. способствовало развитию генетики соматич. леток (клеток тела). Была развита идея о репликоне (элементарная генетич. структура, способная к репликации как единое целое), объясняющая важные аспекты регуляции репликации (Ф. Жакоб и С. Бреннер, 1963). Значит, успех М. 6.-первый КИМ. синтез геиа, к-рый осуществил в 1968 X. Корана. Данные о хим. природе и тонком строении генов способотвовали разработке методов их выделения (впервые осуществлено в 1969 Дж. Беквитом). [c.110]

Казалось бы, что на рубеже 70-х гг. молекулярная биология достигла определенной степени завершенности были установлены структура [1347] и механизмы репликации ДНК, провозглашена центральная догма экспрессии гена (транскрипция, трансляция), выяснены основные аспекты регуляции активности гена. В этот период главным объектом молекулярно-генетических исследований были микроорганизмы. Переход к эукариотам (включая человека) встретился с дополнительными проблемами и трудностями, и кроме того, существовавшие в то время методы не позволяли рассчитывать на получение принципиально новых результатов. Стремительный прорыв в развитии молекулярной генетики в начале 70-х гг. стал возможен благодаря появлению нового экспериментального инструмента-рестрикционных эндонуклеаз. Был открыт путь для широкомасштабного получения генных продуктов (физиологически значимых белков) и для генетического манипулирования с различными организмами. Наши знания о структуре и функции генетического материала у эукариот, включая человека, заметно пополнились. Новые, совершенно неожиданные факты, имеющие как теоретическое, так и практическое значение, были открыты в разных областях, таких, как действие гена, популяционная генетика, эволюция и генетическая консультация, включая пренатальную диагностику (разд. 4.3 и 9.1). Достигнутые успехи заставили ученых задуматься об этической стороне манипулирования с человеческим зародышем, об опасности возникновения возбудителей в процессе генно-ин-женерных исследований. Многие из этих вопросов были подняты самими учеными, активно работающими в данной области. В настоящее время большинство исследователей считает, что опасения, касающиеся [c.122]

Нам остается сделать вывод, что гены, важные для эволюции человека в течение периода, когда происходило преобразование его мозга, совершенно неизвестны. Поскольку большая часть ДНК человека не кодирует белков и либо вообще не нужна, либо участвует в регуляции генной активности (разд. 4.8), можно предположить, что соответствующие изменения локализованы именно в этой, не содержащей структурных генов ДНК [1993]. Такие изменения могли произойти в неэкспрессируемых участках ДНК, относительно которых постулируется, что они имеют регуляторные функции. Возможно, что нуклеотидные последовательности ДНК, несущественные для реализации функций структурных генов, необходимы для развития, и, следовательно, изменения таких последовательностей могли оказать особое влияние на преобразования функции мозга. Однако эта идея весьма спекулятивна и носит слишком общий характер. Чтобы сформулировать более конкретные гипотезы, необходимо больше знать о генетической детерминации эмбрионального развития и о генах, влияющих на межвидовую изменчивость поведенческих признаков (гл. 8). Даже если исключить из рассмотрения все фенотипические эффекты и ограничиться анализом таких известных генетических феноменов, как хромосомные перестройки, добавление или потеря материала хромосом, изменчивость сателлитной ДНК и аминокислотных последовательностей белков, все равно придется констатировать слабое понимание многих аспектов эволюционного процесса. Например, мы не знаем, как происходит фиксация хромосомных перестроек в популяциях. Идентичны ли механизмы их фиксации тем процессам, которые приводят к фиксации аминокислотных замен Какие элементарные события привели к образованию разных типов сателлитной [c.27]

Необходимо обратить внимание еще на один аспект анализа популяционно-генетических проблем, связанный с эволюционно-генетическим анализом популяций. Известно, что в современной биологии есть одна область, теоретически наименее понятная,— область наследственного осуществления (термин Б. Л. Астау-рова), путь от гена к фену , область биологии развития в широком смысле слова. Р. Левонтин делает шаг вперед в понимании того, что происходит на этом загадочном уровне, говоря об особенностях строения генома, о его функции и развитии в процессе эволюции. Это само по себе резко расширяет сферу действия книги, делая ее важной и для прогресса теоретической биологии развития. Во многих ее разделах генетика развития (феногенетика) смыкается с популяционной генетикой. Уверен, что популяционные подходы к проблемам генетики развития этим не исчерпываются уже явно наметившаяся область фене-тпческих исследований (посредством выделения и анализа дискретных признаков фенотипа — фенов, которые служат нризна-ками-маркерами генотипического состава популяции) расширяет сегодня это наступление на уровень наследственного осуществления со стороны популяционной биологии. Можно констатировать, что направление исследований достаточно ясно и — как показал автор книги — работы тут непочатый край. [c.8]

Если бы концепция эволюции не возникла раньше на основе других наук, она безусловно оказалась бы очевидной для биохимика. Хотя даже невооруженным глазом обнаруживается широкое разнообразие жизненных форм, для всех них справедливы качественно одинаковые ответы на поставленные выше вопросы. Впечатляющее единство основных аспектов различных форм жизни сочетается с удивительным разнообразием этих форм, возии-кающим благодаря небольшим вариациям генетического аппарата. [c.18]

На рубеже 70-х гг. XX в. молекулярная генетика достигла определенной завершенности в своем развитии были установлены структура и механизм репликации ДНК, провозглашена центральная догма экспрессии гена (транскрипция, трансляция), выяснены основные аспекты регуляции активности гена. Главным объектом исследования в то время служили микроорганизмы. Существовавпше в тот период методы не позволяли серьезно продвинуться в изучении строения геномов эукариот, в том числе и генома человека. Стремительный прорыв в молекулярной генетике в 70-е гг стал возможен благодаря появлению новых экспериментальных подходов — использованию рестрикционных эндо-нуклса.3 и становлению нового направления в молекулярной генетике — генной инженерии. С помощью этих методик были открыты совершенно неожиданные факты, имеющие теоретическое и практическое значение в областях знаний, связанных с действием генов. Это относится к генетическому консультированию, включая нрена-та7П>ную диагностику, к развитию новых подходов в изучении проблем эволюции и популяционной генетики. Эти же успехи заставили ученых задуматься об этической стороне манипулирования с человеческим зародышем, [c.65]

Следует отметить, что исследования систем RM II типа методами генанализа являются немногочисленными. Это вполне объяснимо, учитывая тот факт, что подавляющее большинство продуцентов рестриктаз относятся к таксонам, которые пока недоступны для применения генетических методов исследования. Поэтому в этом случае единственным выходом из создавшейся ситуации является применение молекулярно-генетического метода — метода генной инженерии. Учитывая большие потенциальные возможности этой методологии, в последнее время она стала основным подходом при исследовании таких вопросов как структура и структурная организация, а также регуляция экспрессии генов гт. Большой интерес представляют данные о первичной структуре, наличие которых способствует решению таких фундаментальных задач, как механизмы высокоспецифического белок-нуклеинового взаимодействия и эволюции генов рестрикции-модификации. В прикладном аспекте клонирование генов гт и исследование их структуры является базой для создания высокоэффективных продуцентов дефицитных ферментов. [c.101]

Выше мы рассматривали генные мутации как случайные ошибки копирования, происходящие во время воспроизведения гена, и это, несомненно, само по себе верно. Однако, как показывают данные о действии генов-мутаторов, существует и другой аспект мутационного процесса. Возникновение новой мутационной изменчивости, которая имеет важное значение для долговременного успеха данного вида в эволюции, может быть не целиком предоставлено воле случая, а инициироваться генами-мутаторами, Частота возникновения мутаций у данного вида частично может быть одним из генотипически контролируемых компонентов всей его генетической системы. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология