Charon

Кража генетического кода


Научно обоснованной Биология Эволюция Ксенобиологии Генетика Фэнтези

Я разрабатываю существо, которое нашло новый способ развития непосредственно в течение его жизненного цикла. Этот метод отличается от того, чтобы нести невероятный экологический стресс или быть жертвой насильственной радиации.

Эта организация стремится выжить, похищая генетический код других организмов и используя его для адаптации к новым угрозам.

Существо декодирует генетический код чего-то другого, копирует полезные части и затем импортирует их в совместимый формат, такой как ДНК в XNA и наоборот.

Я полагаю, что эта способность может быть полезной для множества вещей, таких как борьба с раком, просто крадя генетический код животных, которые уже стали иммунными к нему (например, голой крысы-моль) или победили вирус, используя генетический код указанного вируса для его собственное преимущество.

Так же, как вода несет, но с бонусом выбора, какой генетический код украсть, а не позволить судьбе решить.

Со временем использование генетического кода других организмов может превратить эту сущность в совершенно другое существо (без потери генетической способности вора).

Является ли это реалистичным, или это невозможно даже для чужой жизни?

BrettFromLA
Звучит здорово, но как они узнают о будущих последствиях отдельных участков ДНК?

Simon Richter
Такое существо существует в Scratch Monkey Чарльзом Стросом.

Skye
Зерги в Starcraft любят это делать.

Ответы


Nathaniel Ford

Вообще говоря, этот генетический вор вымерет очень быстро или будет настолько развит, что, возможно, ему не понадобится использовать свою передовую вычислительную мощность в этом качестве.

Compusaur

Я сказал, что вычислительная мощность? Да.

Предположим, у нас есть два существа с генетическими кодами человека: на нижнем уровне это означает более 20 000 генов. Мы не знаем, как работает человеческий геном, потому что для полного понимания этого мы должны были бы понять, как каждый аллель (вариант гена) взаимодействует друг с другом аллель каждого другого гена. Это уже очень сложная проблема, но давайте предположим, что существует только один вариант каждого гена (который, как мы знаем, не верен, соответственно, все будут выглядеть одинаково, более или менее), а наш вор-геник находит это другое, человеческое подобным существом.

Он должен определить, как каждый из двадцати тысяч генов работает с каждым геном в своем теле. Один ген будет 20 000 вычислений - и мы даже не смотрим на полигенные группировки - черты, которые контролируются несколькими генами. Кластер из трех генов будет принимать 20 000 * 19 999 вычислений. В случае, когда каждый из этих трех генов имеет два аллеля, он составляет приблизительно 20 000 ^ 6 или достаточно близко, чтобы не иметь значения. Число вычислений астрономически взрывается - астрономически. У этого вора-грабителя есть вычислительная доблесть за пределами современного расчёта. Конечно, можно использовать это, чтобы делать любое количество других сложных вещей, которые лучше гарантировали бы его выживание.

Cancersaur

Альтернативой является слепо красть генетику и попробовать их. Это точно так же, как давать себе рак: рак - это просто клетки с разной генетикой, которые реплицируются через ваше тело. Вы вряд ли выживете: хотя, если бы вы это сделали, вы были бы сильнее.

Randosaur

Но! На самом деле генетика все время меняются местами. Вы поглощаете генетику через свою пищу. Когда вирус вторгается в ваше тело, некоторые из ваших клеток узнают об этом вирусе - путем кражи его генетики. Младенцы вводят свои гены в свою мать, заставляя ее стать генетической мозаикой. Деревья передают гены кустарникам. Гены постоянно текут. Большую часть времени принимающий организм отвергает гены, если они опасны. Иногда они борются с ними, и именно здесь происходит генная терапия. Но ключ в том, что каналы, по которым принимаются новые гены, очень узкие.

Мать в значительной степени знает, что гены ее ребенка примерно одинаковы и, вероятно, не собираются ее убивать. Деревья и растения, проходящие вокруг деревьев, умирают много, как и бактерии, которые заменяют гены, - но их воспроизводство превосходит смерть, а это означает, что работоспособные импортированные гены в конечном итоге сохраняются. Когда ваша иммунная система принимает генетику, она делает это так явно, что позволяет бороться с этим вирусом. Для того, чтобы вор графа работал, ему пришлось бы найти канал, который сужает шансы смерти на огромную сумму.

И результат вряд ли будет чем-то простым: «Я выращиваю крылья летучей мыши». Скорее, он будет на борту генов, и что-то новое появится на основе сложного взаимодействия белков, к которым кодекс ген кодирует. Когда генная терапия проводится, они идут на большие расстояния, чтобы определить, какой результат будет, и большая часть работы вокруг не имеет неблагоприятного эффекта, который трудно предсказать. Результаты не так предсказуемы, как получение совершенно новых возможностей: вместо этого результаты изменят ситуацию в небольших масштабах (например, количество произведенного гормона), что будет иметь разные эффекты на разные части системы рандозавра.

Поэтому, когда вы можете и делаете, есть дикие гены в дикой природе, это не так, как вы предлагаете.


dpdt

Это уже существует.

Бактерии уже имеют это: они могут поменять небольшие кусочки ДНК, называемые плазмидами, которые имеют на них несколько генов.

Например, одна из причин того, что устойчивость к антибиотикам распространяется через популяции бактерий настолько быстро, состоит в том, что гены могут быть загружены на плазмиды, которые попадают в окружающую среду и могут быть захвачены другими бактериями.


Youstay Igo

Это не поможет существу стать сильным или помочь ему выжить. Напротив, это очень скоро закончится тем, что в скором времени оно будет убито.

Проблема совместимости

Вы не можете украсть частичный генетический код из организма и ожидать, что он успешно функционирует в другом теле. Например, если ваше существо решит жить в пустыне и считает слишком жарким, чтобы быть симпатичным, естественно было бы походить на кражу генов-резидентных животных пустыни и у себя дома с жарой. Проблема в том, что гены этих животных не будут биться, делая то же самое в этом существе. Проблема в том, что гены имеют смысл только на фоне всей генетической установки существа. Например, он на вкус какой-то крови верблюда и решает, что это хороший способ жить счастливо в пустыне (верблюды имеют гораздо более густую кровь и теряют очень мало воды через потоотделение). Однако кража генов только для крови верблюда (или его кожи, а также системы управления водой) была бы плохой идеей, потому что эти гены функционируют хорошо только на фоне полного генома верблюдов. Например, антитела, присутствующие в крови верблюда, не будут функционировать должным образом с иммунной системой исходной крови существа. Аналогично, система управления водой верблюда, вероятно, была бы очень несовместима с водозабором оригинальных органов существа.

Таким образом, в целом, нет, просто крадя часть генетического кода существа и надеясь, что он будет функционировать должным образом в чужом чужом фоне, геном не будет работать.

Некоторые ячейки редко заменяются

Например, клетки мозга (некоторые его части), много мышечных клеток, несколько типов клеток крови и т. Д.

Это означает, что эти клетки не подлежат замене для организма.

Основная проблема: рак

Это когда разные типы клеток имеют разную скорость роста / митоза. Учитывая, что клетки разных организмов имеют разный рост и скорость размножения, копирование чего-либо из быстро размножающегося генома клеток может означать гибель существа, поскольку эти клетки быстро формируют опухоли и опустошают организм-хозяин за несколько недель.


Chris J

Возможно, другой подход к другим, вместо того, чтобы красть генетический материал и интегрировать его в существующую структуру, существует возможность клонирования частей тела человека и их интеграции в организм хозяина.

Это оборачивается проблемой клеток, тогда это случай с умением пластического типа (например, осьминоги), который может легко адаптироваться к контролю над новыми придатками и иметь тело, которое не отвергает посторонние тела.

Таким образом, вы можете вырастить крылья летучей мыши, за вычетом тела и пересадить его себе.

Примечание: для выращивания новых зрелых частей тела потребуется много энергии, поэтому не забывайте о здоровом аппетите к нему!


Tony

Украсть генетический материал? Возможно нет. Но контролировать свой рост, стать похожим на других существ? Может быть.

Наши теории эволюции говорят, что изменения существ со временем происходят из-за мутаций и выбора полезных черт. Для контроля значимых генетических изменений в течение поколения без «сторонних» устройств (например, генетически модифицированных вирусов, радиации) представляется маловероятным - во-первых, ни одно известное существо не может избирательно изменять свою ДНК. Самые «адаптируемые» организмы (например, тараканы) адаптируются, потому что они имеют высокую скорость мутации, а не потому, что они могут контролировать свои мутации, чтобы быть полезными.

Lo, введите Tree-o-zard.

Разумное существо, похожее на большое дерево. С небольшой версией самой для каждой «ветви».

Это существо будет вызывать мутации в каждом маленьком теле / ​​«ветке», подвергая его воздействию излучения (возможно, оно происходит от какой-то бездушной планеты, где изобилие излучения) (определенно нет недостатка в радиации в космосе) и позволяет различным мутациям потреблять каждый филиал. «Туловище» (оригинальное тело) было бы изготовлено из толстого радиационно-стойкого материала, чтобы исходный генетический код существа не был поврежден. Затем, когда найденная ветвь имеет хорошую мутацию, она будет ассимилироваться в стволе, а все остальные ветви разрушаются (как через абсцисс). Затем Tree-o-zard возобновит новое «поколение» ветвей и повторит процесс.

"Но ждать!" ты говоришь. «Разве это не было бы ...

Да. Это существо должно быть невероятно большим. Чтобы получить мутацию, которая действительно желательна, было бы чрезвычайно сложно. Притвориться, что шансы составляют 1 из 1 000 000 000 (1 миллиард). Даже с десятью миллиардами филиалов вероятность того, что Tree-o-zard получит хорошую мутацию, вряд ли будет гарантирована (позже я сделаю редактирование, когда буду заниматься математикой). Следовательно, процесс будет чрезвычайно медленным, и существо, вероятно, будет сильным.


Christian Gingras

Использование слова «кража» подразумевает лишение его первоначального владельца чего-то. Я думаю, что включение некоторого фрагмента ДНК-материала из одного организма в другой никоим образом не влияет на донора.

Я начинаю с разъяснения этой идеи на примере. Затем я дам свое мнение о том, почему заимствование некоторого фрагмента генетического кода для включения во взрослого человека вряд ли даст какой-либо видимый результат.

Например, если это слово будет квалифицироваться, можно: Если я опубликую книгу, в которой я копирую несколько страниц из популярного автора, например, Шекспира. Если моя книга привлекает больше, чем оригинал, если эти несколько страниц повышают ценность моей работы, и если этих нескольких страниц достаточно, чтобы убедить некоторых людей не покупать исходный источник, лишив первоначального автора дохода, который она в противном случае получила бы, то это явно ворует.

Этот пример намеренно преувеличен. Автор может считаться нечестным, даже если источник нескольких страниц был не от известного автора. Законный иск в таком случае поможет найти оригинального автора.

Чтобы ответить на важную часть вопроса, я думаю, что включение фрагмента ДНК из другого организма вряд ли поможет в большинстве случаев. Например, если млекопитающему снится крылья, как птица, такое изменение не может произойти на уже полностью выращенном животном. Млекопитающие, вероятно, предпочли бы использовать гены у других млекопитающих, таких как летучие мыши, вместо использования птиц. Поскольку ближайший общий предок между птицами и млекопитающими гораздо дальше во времени (возможно, более 300 миллионов лет), части генетического кода, которые достаточно похожи, чтобы быть совместимыми и работать значимым образом, очень малы.

Специфические гены, необходимые для изменения, для крупномасштабной модификации, такой как замена оружия и ног системой крыла, подобной летучим мышам, должны будут повлиять на скорость роста ранних клеток, вскоре после того, как они начнут дифференцироваться.

То, как клетки тщательно упорядочивают скорость деления, миграции и запрограммированной гибели клеток для создания жизнеспособной миниатюрной копии взрослого, представляет собой невероятное количество тонко настроенной, по-видимому, бесполезной части ДНК, которая фактически может действовать как таймеры и другая часть генетический код, управляющий конкретными химическими триггерами, которые действуют как эквивалент принимающей решения субъекту, когда он описывается как алгоритм.

Чтобы дать понятный пример, предположите, что вы попытаетесь создать машину, которая воспроизводит симфонию Бетховена, используя тысячи часов coo-coo, каждый из которых будет препрограммирован, чтобы поразить звонок в нужное время. Предположим, что вы можете сгруппировать некоторые из этих механических часов в кластерах, которые будут воспроизводить часть повторяющейся музыки. Мастер-часы будут запускать каждую группу, один на один, управлять перемоткой часов, которые уже идут один раз, чтобы они могли быть готовы повторить эту часть песни позже.

В принципе, большая часть генетического кода, который кажется бесполезным для взрослого, необходим для создания этого сложного 3-мерного организма, состоящего из триллионов клеток, как и все клеточно-клеточный живой организм.

Как только эта структура построена, она не может превратиться в другую. Возьмем пример гусеницы. Метаморфоза, чтобы стать бабочкой, происходит путем сноса дома и создания совершенно нового. Каждый орган растворяется, и новый набор разработан с нуля. Это похоже на то, что эти две фазы в жизни были двумя разными существами, закодированными в ДНК. Половина генетической последовательности знает, как развиваться от яйца к гусенице.

Затем вся пища, накопленная гусеницей в качестве жирового резерва, используется, подобно желтому и белому куриному яйцу, чтобы возобновить рост одной клетки внутри кокона. Эта клетка в умирающей гусеничной регенерации, развивающейся, как и свежая оплодотворенная яйца, начинается с нескольких делений, вероятно, 5, создавая 32 одинаковых копии. Затем, начиная дифференцировать, каждая ячейка получает почти идентичную копию всей ДНК, за исключением небольших частей, которые учитывают специализацию клеток.

Единственная клетка, которая получает полностью неповрежденную последовательность ДНК, всю инструкцию, чтобы начать следующее поколение, - это сперма и яйцо. Каждая другая ячейка получает копию с небольшой разницей, некоторые части кода действуют как блокировка, чтобы предотвратить, например, клетки нейронов, чтобы создать тот же белок, что и клетка печени. * Плохой пример, как я узнал на прошлой неделе, что клетки в печени имеют режим, чем одно ядро).


Imran Q

Это уже существует в гораздо более впечатляющей форме - введите Tardigrade:

http://www.sciencealert.com/the-tardigrade-genome-has-been-sequenced-and-it-has-the-most-foreign-dna-of-any-animal

Их называют водяными медведями и почти повсюду от великих озер до хималай. Они могут выжить в экстремальной жаре и крайней сухости и вернуться к жизни, когда настанет время жизни. Tardigrades являются вдохновением гонки антагонистов Half Life 2 - Combine, которые используют функции хозяина, чтобы объединиться в новые формы жизни.

медленно передвигающийся

Смотри также