Эволюция является дарвиновской и/или ламарковской?

Is evolution Darwinian or/and Lamarckian?
Yuri I. Wolf, Eugene V. Koonin
2009-01-01

система CRISPR-Casламаркианская эволюциягоризонтальный перенос геновестественный отбориндуцированный стрессом мутагенез
ПРЕДПОСЫЛКИ: В 2009 году исполняется 200 лет со дня публикации «Зоологической философии» Жана-Батиста Ламарка и 150 лет со дня публикации труда Чарльза Дарвина «Происхождение видов». Ламарк полагал, что эволюция определяется главным образом ненаправленно приобретёнными полезными фенотипическими изменениями, в частности изменениями, непосредственно обусловленными использованием органов, которые, по мнению Ламарка, могли наследоваться. Напротив, Дарвин придавал большее значение случайным, ненаправленным изменениям, служившим материалом для естественного отбора. КОНЦЕПЦИЯ: Классическая ламарковская схема представляется несостоятельной из-за отсутствия механизмов прямого обратного кодирования адаптивных фенотипических признаков, приобретённых организмом в течение жизни, в геном. Однако различные эволюционные явления, выявленные в последние годы, по-видимому, соответствуют более широко трактуемой (квази-)ламарковской парадигме. Прокариотическая система защиты от мобильных генетических элементов CRISPR-Cas, по-видимому, функционирует посредством подлинно ламарковского механизма, а именно интегрируя небольшие фрагменты вирусной или плазмидной ДНК в специфические локусы генома организма-хозяина и затем используя соответствующие транскрипты для уничтожения когнатной ДНК или РНК мобильного элемента. Аналогичный принцип, по-видимому, используется в ветви РНК-интерференции piRNA, участвующей в защите от транспонируемых элементов в зародышевой линии животных. Горизонтальный перенос генов (HGT), доминирующий эволюционный процесс, по крайней мере у прокариот, по-видимому, представляет собой форму (квази-)ламарковского наследования. Частота HGT и природа приобретённых генов зависят от среды организма-реципиента, а в некоторых случаях перенесённые гены обеспечивают селективное преимущество для роста в этой среде, что соответствует ламарковским критериям. Различные формы стресс-индуцированного мутагенеза строго регулируются и представляют собой универсальный адаптивный ответ клеточных форм жизни на стресс окружающей среды. Стресс-индуцированный мутагенез можно рассматривать как q...
1
Система защиты CRISPR-Cas интегрирует вирусную или плазмидную ДНК в определённые участки генома хозяина и использует соответствующие транскрипты для уничтожения родственных мобильных элементов, представляя подлинный ламаркианский механизм.
2
Горизонтальный перенос генов характеризуется как квазиламаркистское наследование, поскольку условия среды влияют на частоту переноса и состав приобретаемых генов.
3
Индуцированный стрессом мутагенез описывается как регулируемый и широко универсальный адаптивный ответ клеточных организмов на стресс среды.
4
Классический ламаркизм считается несостоятельным, поскольку не существует механизма прямого обратного преобразования приобретённых адаптивных признаков в геном.
5
Путь piRNA, по-видимому, использует сходный принцип адаптивного приобретения последовательностей для защиты зародышевой линии животных от транспозонов.

Эволюционные процессы и механизмы у клеточных форм жизни, включая прокариотические и животные системы

Роль и механизмы дарвиновской случайной изменчивости, естественного отбора и (квази-)ламарковского наследования в эволюции, включая защиту CRISPR-Cas, опосредованную piRNA защиту от транспозонов, горизонтальный перенос генов и индуцированный стрессом мутагенез

Publication Details
Publication Date
2009-01-01
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
Yuri I. Wolf
Eugene V. Koonin
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%