Эволюции гена, тенденции

Можно ли разобраться во всем этом разнообразии генетических элементов Можно ли заметить какие-либо общие тенденции в эволюции гена как основного носителя генетической дискретности [c.477]

Данные о строении генов прокариот, эукариот и их вирусов показывают, что структура гена — элементарного носителя генетической информации в ходе эволюции не оставалась неизменной. Пользуясь этим материалом, можно обнаружить некоторые основные тенденции в эволюции гена. [c.483]

Еще одна тенденция в эволюции гена связана со специализацией и паразитизмом вирусов, т. е. максимальным использованием небольших молекул ДНК и РНК, повышающим их информационную емкость. Этим можно объяснить появление перекрывающихся генов. [c.484]

Некоторые тенденции в эволюции гена.......... [c.591]

В процессе эволюции белков происходят замены отдельных остатков, вставки и делеции нескольких остатков, удвоение и слияние генов. Для белков основные этапы исторического процесса знаменуются заменами аминокислотных остатков в полипептидной цепи. С течением времени эти замены накапливаются, так что в конечном счете какое-либо сходство между исходной и окончательной аминокислотными последовательностями может исчезнуть. Однако, как правило, даже после того как исчезнет сходство аминокислотных последовательностей двух гомологичных белков, сохраняется соответствие в укладке их цепей. Тенденции к замещениям заметно отличаются у остатков в разных положениях в цепи (рис. 7.1, б). Различия гомологичных белков не исчерпываются за- [c.197]

В процессе эволюции белков можно выделить тенденции к специализации и дифференциации. Специализированные белки выполняют одну и ту же функцию в разных организмах и могут использоваться для установления генеалогии организмов. Однако следует отметить, что специализация белков не направляет эволюцию организмов. Дифференциация белков — это процесс, ведущий к функциональному разнообразию гомологичных белков. Таким образом, исследование эволюции белков не только способствует проникновению в детали структурной организации белков, но также позволяет установить связи между белками, находящимися в совершенно различных частях метаболического пути. Таким образом, можно внести определенный порядок в огромный перечень существующих белков и вместе с тем выявить аспекты эволюции метаболических путей. Важным механизмом дифференциации белков является мультипликация и слияние генов. [c.242]

Таким образом, организмы имеют тенденцию утрачивать ненужные гены и ферменты. Это явление играет огромную роль в эволюции, и особенно в эволюции микробов. На утрату функций обратил большое внимание Львов в своей чрезвычайно важной и удивительно односторонней книге, опубликованной в 1944 году в затемненном Париже [1185]. В этой книге он очень пренебрежительно относится к прогрессу. [c.62]

Гомология хромосом и хромосомных сегментов человека и сравнительно далеких от него видов, не принадлежащих к приматам. Гомологии в структуре хромосом и порядке генов можно обнаружить не только у различных приматов, включая человека, но и у видов, находящихся в более отдаленном родстве друг с другом. Например, локусы, сцепленные у человека, проявляют тенденцию к сцеплению и у мыши, наиболее хорошо изученного в генетическом отношении млекопитающего [1910 1949]. Эти гомологии так сильны, что напрашивается вывод о сохранении различных групп сцепления у разных видов в результате действия естественного отбора. Такой вывод эквивалентен тезису о функциональном значении последовательности и порядка расположения генетического материала на уровнях более высоких, чем уровень отдельных генов (см. разд. 2.3 и 3.5.5). Х-хромосома оставалась почти неизменной на протяжении всей эволюции млекопитающих [156] в Х-хромосомах мыши и человека обнаружены гомологичные группы, состоящие по крайней мере из десяти сцепленных локусов [1910 1932]. Оно [156] рассматривал гипотезу, согласно которой причиной этого феномена могут быть инактивация Х-хромосом и дозовая компенсация. [c.14]

Человеческая эволюция не закончена [2395]. Эволюция человеческого вида не ограничена прошлым. Механизмы, которые вызывают изменения в частоте генов от поколения к поколению, все еще работают. Знание этих механизмов должно помочь в определении тенденций развития генетической структуры человеческих популяций в будущем. Чтобы понять эти предсказания и использовать их соответствующим образом, нам следует помнить об ограничениях, присущих всем таким попыткам. [c.173]

Выще уже было высказано предположение, что небольшие изолированные популяции, по всей видимости, играют важную роль в видообразовании (см. разд. 9.4.1), но это не означает, что данная функция популяций обязательно независима от общих адаптивных тенденций. Дрейф генов — не единственный процесс, действующий на небольшие популяции. Высокого уровня способен достигать и естественный отбор, причем факторы его могут быть такими же, как и факторы, действующие на крупные популяции, а небольшие размеры генофонда позволяют мелким популяциям модифицироваться достаточно быстро. Высокая скорость эволюции небольших популяций, в которых образуются новые виды, совсем не означает, что естественный отбор не является главным механизмом эволюционных изменений. [c.317]

Таким образом, изменения и дальнейшая эволюция перекрывающихся генов должны происходить сопряженно. Это представляет как бы плату за тенденцию к увеличению информационной емкости небольшого генома. По-видимому, перекрывание генов отражает приспособление к образу жизни бактериофагов, который принято называть сугубо паразитическим. Примеры перекрывания генов известны и у сложных бактериофагов, например X, а также в мигрирующих элементах бактерий и эукариот. [c.478]

Олигомеризация генов находит свое отражение в распространении генов-кластеров. Возможно, это связано с потребностью в концентрации определенных ферментативных активностей, с ускорением и координацией определенных этапов метаболизма. Как было показано на примере генетического контроля ДНК-полимеразы 1, эта тенденция проявляется уже у прокариот, отражая находки эволюции в организации старых функций, таких, например, как репликация и репарация ДНК, а также некоторых других. [c.483]

Выявление некоторых общих тенденций в эволюции структурных генов еще не объясняет того, как изменяются гены. Для выяснения этого вопроса предприняты многочисленные исследования по сравнению белков, а затем и самих генов, кодирующих эти белки. [c.484]

Итак, закономерности микро- и макроэволюции связаны с преобразованием структуры генов. Анализ генов и кодируемых ими макромолекул (белков, РНК) выявил не только основные тенденции в эволюционном преобразовании генетического материала, но и показал пути преобразования генов. Стало очевидно, что точковые мутации — замены нуклеотидов и аминокислотных остатков сами по себе недостаточны для прогрессивной эволюции. [c.494]

Человечество сталкивается с новыми факторами среды, никогда не встречавшимися на протяжении всей его эволюции, испытывает все возрастающие нагрузки социального и экологического характера, в связи с чем становится более очевидной ранее скрытая генетическая изменчивость людей, проявляющаяся в виде новых форм патологии и широко распространенной патологии неинфекционной этиологии. Развитие радио- и телекоммуникаций, улучшение инфраструктуры мест обитания человека (например, развитие сети дорог), связанные с научно-техническим прогрессом, приводят к изменению брачной практики, распадам ранее изолированных популяций, существенным изменениям миграционных тенденций населения, что обусловливает значительное перераспределение генов (в том числе и патологических) и, следовательно, приводит к существенному изменению частоты наследственных и ненаследственных заболеваний в популяциях человека. [c.11]

Мы перечислили несколько эволюционных сил, которые, возможно, участвуют в эволюции человека. К факторам органической эволюции относятся индивидуальный отбор, внутривидовой групповой отбор, межвидовой групповой отбор и сочетание отбора с дрейфом генов, К факторам культурной эволюции относятся общее накопление культурного наследия и тенденции в развитии культуры, возникающие в результате конкуренции между сообществами, различающимися в культурном отношении (но не генетически). [c.363]

Популяционная генетика отвечает на вопросы о том, как реализуются законы Менделя на уровне популяций, как влияют на генетическую структуру популяций такие факторы, как мутационный процесс, отбор, миграции, случайное изменение генных частот. Знание популяционной генетики необходимо для понимания эпидемиологии наследственных болезней, для планирования мероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на генетиче-кий аппарат факторов окружающей среды. Еще одна сфера приложения популяционно-генетических исследований-теория эволюции, обоснование тенденций биологической эволюции человечества в связи с различными изменениями окружающей среды. Преимуществом популяций человека как объекта генетических исследований является то, что они описаны гораздо лучше и полнее, чем популяции любого другого вида. [c.278]

II обезьяны различаются лищь одной аминокислотой б последовательности из 104 аминокислот (номер 58 Глу— у человека, Тре — у обезьяны). Таким образом, за время их раздельной эволюции в гене ДНК, ответственном за синтез цигохрома С, произошла лишь одна мутация (замена аденина на гуанин, см. табл. 40.3). В табл. 40.4 приведены количества мутацпй, которые должны быть постулированы для того, чтобы связать гены, ответственные за синтез цитохрома С в различных организмах, с этим геном у человека. Наблюдаемая тенденция очевидна при уменьшении степени биологической связи организмов увели- [c.403]

Различия в спонтанной мутабильности наблюдаются не только между разными локусами и разными линиями данного вида. Тенденция к мутированию не одинакова и у разных видов. Исследования, проведенные в двадцатых годах нашего века Э. Бауром, показали, что у львиного зева Antirrhinum majus) частота мутаций очень высока. В 1922 г. Баур установил, что на 1000 растений приходится по крайней мере 2 мутанта. В работе, опубликованной в 1924 г., Баур определил, что частота мутаций равна 10% в этой работе Баур пишет, что большая часть мутаций представляет собой небольшие количественные изменения, так называемые малые мутации (Kleinmutationen), имеющие, по его мнению, большое значение для видообразования и эволюции. Основываясь на полученных им данных, Баур полагает, что стабильность генов весьма относительна, а константность чистых линий переоценивается. По Бауру, изменения, имеющие эволюционное значение, создаются в результате многократного возникновения малых мутаций. [c.194]

Можно ожидать, что в ходе эволюции последовательности тандемно расположенных генов, а также нетранскрибируемой ДНК спенсеров, расположенных между ними, дивергируют за счет случайных мутаций, изменяющих одну или несколько копий гена. Однако на самом деле последовательности тандемно повторенных генов и их спейсерная ДЖ обычно почти идентичны. Полагают, что к этому причастны два механизма во-первых, неравный кроссинговер, приводящий к последовательному расширению и сокращению областей, содержащих тандемно повторяющиеся последовательности (анализ компьютерной модели такого кроссинговера показывает, что при этом последовательности имеют тенденцию оставаться прежними, рис. 10-64, Д) во-вторых, конверсия генов (показано, что она может обусловливать гомогенизацию родственных последовательностей ДНК, рис. 10-64, Д). [c.238]

Гены обладают способностью к репликации, размножению и мутированнию. Репликация создает фракцию мутантных форм. Размножение продолжается до пределов, устанавливаемых физическими факторами среды. В результате между генами или их носителями рано или поздно возникает конкуренция за ресурсы среды, имеющиеся в ограниченном количестве, и в этой конкуренции некоторые виды будут размножаться более успешно, чем другие. Таким образом, тенденция к эволюции — один из основных атрибутов жизни в мире ограниченных ресурсов. Возникновение жизни положило начало процессу органической эволюции. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология