Каковы затраты, связанные с переносом большого количества генетического материала

Каковы затраты (если таковые имеются), связанные с переносом большого количества генетического материала (большой размер генома)?

  • энергия для копирования?
  • сырье для копирования?
  • место в клетке?
  • Стоимость обслуживания (материя и энергия)?
  • время копирования является ограничивающим фактором для минимального времени генерации?
  • Меньшая прочность ?
  • Более вероятно, что разовьется ген, который хорошо распространяется, но оказывает негативное влияние на приспособленность остальной части генома (эгоистичный ген или преступник)?

Ответ, вероятно, зависит от организма. Меня интересует любая информация об одноклеточных или многоклеточных эукариотах, бактериях или вирусах.

Есть ли у нас какие-либо знания о том, насколько важны эти затраты, или это чистые догадки?

Этот пост является реакцией на комментарии @AlanBoyd к этому посту .

Это также может иметь негативные последствия из-за мутаций в генах, которые на самом деле не нужны, но вызывают негативный эффект.
Какова будет стоимость очистки этого материала?
Что вы имеете в виду под "очисткой этого материала"?
Связанный вопрос: biology.stackexchange.com/questions/10442/…

Ответы (1)

Общеизвестно, что чем меньше (или менее сложен) организм, тем более «конденсирован» его геном. Например, у бактерий (или некоторых эукариот) есть опероны ( http://en.wikipedia.org/wiki/Operon ) или перекрывающиеся гены, использующие разные, и у них нет интронов, что в целом экономит много места.

Для этого есть много причин. Свободного места в ячейке точно не найдется, однако. Энергия для копирования и обслуживания — это хорошо, но вы должны помнить, как работает эволюция. Бактерии и одноклеточные эукариоты обычно приспособлены к очень специфической среде, в которой они могут быстро размножаться. Это означает, что им нужен лишь небольшой набор генов, характерных для данной среды, и они должны очень часто размножаться, что означает, что они очень склонны к ошибкам при копировании ДНК. Такая ошибка может привести к гибели клетки, что в данном случае равнозначно гибели организма.

Однако у высших организмов преимущества большего генома намного перевешивают недостатки. Эволюция может происходить намного быстрее, потому что ошибка при копировании не обязательно приводит к гибели всего организма. Также необходима адаптация к гораздо большему разнообразию условий, например, когда вы смотрите на растения: их геномы (в среднем) намного больше, чем у нас, млекопитающих, потому что они не могут двигаться, если условия вокруг них становятся неприятными. Вместо этого им нужно найти способ адаптироваться. Это означает, что большой геном в данном случае является фитнес-бонусом. Что еще более интересно, геномы растений очень изменчивы ( http://en.wikipedia.org/wiki/Transposable_element ), что изначально считалось огромным недостатком.

Растения также часто несут гораздо больше копий своих хромосом, чем животные. Я слышал о растениях с 8 копиями каждой хромосомы, что дает много возможностей нести несколько аллелей гена и использовать то, что лучше всего подходит для текущей ситуации.
Этот ответ имеет очень мало смысла. Во-первых, размер и сложность организма не всегда связаны между собой (например, бычья водоросль и землеройка). Во-вторых, неверно, что сложность организма связана с размером генома. Это верно для прокариот, но в меньшей степени для вирусов и совершенно неверно для эукариот. На самом деле Polychaos dubium — это одноклеточная амеба, геном которой в десять раз больше, чем у человека. Или, например, тот факт, что амфибии лидируют в животном мире по размеру генома. В-третьих, размер генома не коррелирует с изменчивостью, например, черви и грибы имеют гораздо большие геномы, чем птицы.
Вы явно не внимательно прочитали мой ответ. Я никогда не утверждал, что сложность организма связана с размером генома. На самом деле я утверждал, что у растений геномы больше, чем у млекопитающих, хотя вы, надеюсь, согласитесь со мной, что млекопитающие — гораздо более сложный организм. Кроме того, здесь мы говорим об общих тенденциях и средних значениях. Конечно, вы можете найти множество исключений, и Polychaos dubium явно является одним из них.
Каковы затраты, связанные с переносом большого количества генетического материала
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v