Prawda

Piątek, 12 sierpnia 2022 - 05:48

« Poprzedni Następny »


A genomy ciągle kurczą się…


Carl Zimmer 2016-11-22

Przeżycie skoczkowatych jest uzależnione od bakterii. Niektóre z tych bakterii mają najmniejszy jak dotąd zaobserwowany genom. Zdjęcie copyright Alex Wild.
Przeżycie skoczkowatych jest uzależnione od bakterii. Niektóre z tych bakterii mają najmniejszy jak dotąd zaobserwowany genom. Zdjęcie copyright Alex Wild.

Oto kilka liczb o DNA – kilka dużych, a potem kilka bardzo małych.


Ludzki genom zawiera około 3,2 miliarda par zasad. W zeszłym roku [2012], naukowcy z University of Leceister wydrukowali tę sekwencję w 130 olbrzymich tomach wielkości książki jako eksponat muzealny. Zabrałoby niemal do końca stulecia przeczytanie ich od początku do końca.


Typowy gen składa sie z kilku tysięcy zasad. Genom człowieka zawiera około 21 tysięcy genów, które kodują białka. Są jeszcze inne geny w ludzkim genomie, które kodują cząsteczki znane jako RNA, ale jak wiele tych cząsteczek RNA rzeczywiście robi coś pożytecznego, jest  przedmiotem intensywnej debaty. Wielka część genomu człowieka nie jest ani z genów kodujących białka, ani kodujących RNA. Wiele (być może większość) to martwe geny i przypominające pasożyty odcinki DNA, które nie robią wiele poza powielaniem samych siebie.


Jak pisałem w “New York Times”, 3,2 miliardy par zasad i 21 tysięcy genów nie są zasadniczym wymogiem pozostawania przy życiu. E. coli daje sobie doskonale radę z genomem zawierającym około 4,6 miliona par zasad. Zależnie od szczepu, ten mikrob ma około 4100 kodujących białko genów. To jest około jednej piątej takich genów u nas. Wysoka proporcja genów wobec wielkości genomu u E. coli jest rezultatem prostej, skutecznej genetyki. Mutacje, które wycinają niefunkcjonalny DNA, szerzą się wśród mikrobów znacznie szybciej niż wśród zwierząt.  


E. coli
, z kolei, jest – genetycznie mówiąc – gigantyczna w porównaniu do niektórych innych gatunków. Naukowcy badający świat mikrobów znajdują gatunki z mniejszymi genomami. W artykule w “New York Times” pisałem o rekordowo małym genomie mikroba o nazwie Tremblaya. Jego genom ma zaledwie 139 tysięcy par zasad. To jest 0,004% wielkości naszego genomu. Można wydrukować całą sekwencję w jednej szczupłej książce z miękką okładką, która zmieści się do kieszeni. I ten foremny genom ma tylko 120 kodujących białka genów – 6% naszej kolekcji.


Za każdym razem, kiedy informuję o takich rekordach, próbuję podkreślić, że są to tylko chwilowe rekordy. Tremblaya ma najmniejszy znany genom. Lub, może powinienem teraz dodać, miał najmniejszy genom znany w zeszłym miesiącu.


W tym miesiącu, w piśmie “Genome Biology and Evolution”, Gordon Bennett i Nancy Moran opisali nowego rekordzistę o nazwie Nasuia deltocephalinicola. Ma genom składający się z zaledwie 112 tysięcy par zasad. Wyobraźcie sobie, że bierzecie tę cienką książkę i wyrywacie ostatni rozdział. Jak na ironię, Nasuia upakowuje więcej genów w swój DNA niż Tremblaya –137 kodujących biała genów, według oceny Bennetta i Moran.


Naprawdę uderzające w tych wszystkich obecnych i byłych rekordzistach małych genomów jest to, że wszystkie żyją w jednej, egzotycznej niszy ekologicznej. Bez wyjątku wszystkie można znaleźć wewnątrz odżywiających się roślinami owadów. Tremblaya żyje w czerwcach, podczas gdy Nasuia żyje w skoczkowatych (Macrosteles quadrilineatus).


Wewnątrz swoich gospodarzy te mikroby dokonują reakcji chemicznych z pokarmem konsumowanym przez owady. Owady odżywiają się sokiem roślinnym, który zawiera niewiele składników odżywczych. Bakterie jednak potrafią użyć składników pływających w soku, by budować aminokwasy, które owady mogą następnie zestawiać w białka.


Skoczkowate, cykady, skoczki Proconiini i inne spokrewnione odmiany mają spokrewnione wersje tej samej, prostej bakterii. Przez narysowanie ich drzew ewolucyjnych Bennett i Moran odkryli, że owady weszły w stosunki symbiotyczne z mikrobami ponad 260 milionów lat temu. Poniżej pokazuję ich drzewo dla tych, którzy chcą wszystkich drastycznych szczegółów. Niebieskie linie pokazują Nasuia i spokrewnione linie rodowe mikrobów. Owady mają także inny rodzaj bakterii, znany jako Sulcia. Razem te dwa mikroby dzielą się pracą od milionów lat. (U niektórych owadów do zespołu dołączyły grzyby.)


Przodkowie Nasuia zaczęli jako wolno żyjące mikroby, które miały genomy dorównujące E. coli. Kiedy jednak dostały się do środka gospodarza, mogły tracić DNA bez płacenia za to. Owady dawały im stabilny dom, budując specjalne narządy do ich przechowywania, a nawet przekazywały bakterie swojemu potomstwu. Bakterie odrzuciły wiele genów, które w innych warunkach są niezbędne, jak na przykład szereg genów biorących udział w tworzeniu energii. Musiały tylko dostarczać usług przez syntetyzowanie aminokwasów.


Nasuia 
posiada obecnie rekord, ale przypuszczalnie nie na długo. Jest jeszcze wiele innych gatunków owadów do zbadania. Moran poprosiła Johna McCutcheona z University of Montana, by wykonał kilka wyliczeń dla zrozumienia, jak bardzo mogą zmniejszyć się genomy symbiontów. Wszystkie znane symbionty owadów mają 82 wspólne geny. Jest możliwe, że te geny są absolutnie niezbędne do przeżycia jako symbiont. Symbiont jednak musi także dostarczać korzyści gospodarzowi, bo inaczej gospodarz pozbędzie się go. Potrzeba co najmniej 11 genów do syntetyzowania jednego aminokwasu. Te 93 geny, oceniają McCutcheon i Moran, zmieściłyby się w genomie nie większym niż 70 tysięcy par.  


To zabawne, że te bakterie pozwalają nam sondować jedno z najgłębszych pytań o życie: jak proste może stać się życie i nadal być życiem? Choć ludzie, którzy zarabiają na wyśmiewaniu nauki mogą uważać takie badania za stratę czasu, badanie tych odartych niemal ze wszystkiego organizmów jest także tak praktyczne, jak tylko może być nauka. Na przykład, skoczkowate, które goszczą Nasuia, koszmarem dla farmerów, powodując szkody wielu warzywom przez szerzenie grzybów i bakterii. Niemniej byłyby bezradne bez swoich nadzwyczaj prostych lokatorów. Jeśli możemy zrozumieć, w jaki sposób przeżywają z tak maleńkimi genomami, możemy być w stanie powstrzymać je przed umożliwianiem życia swoim gospodarzom.


Rycina z pracy Bennett i Moran 2013
Rycina z pracy Bennett i Moran 2013

And the Genomes Keep Shrinking…

The Loom, 23 sierpnia 2013

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Carl Zimmer


Wielokrotnie nagradzany amerykański dziennikarz naukowy publikujący często na łamach „New York Times” „National Geographic” i innych pism. Autor 13 książek, w tym „Parasite Rex” oraz „The Tanglend Bank: An introduction to Evolution”. Prowadzi blog The Loom publikowany przy „National Geographic”.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1327 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nie karm mózgu śmieciowym jedzeniem   Bhogal   2022-08-10
Kot Mehitabel pisze w “Science”   Coyne   2022-08-09
Nauka o wolności: rozmowa z Anną Kryłow   i Anna Kryłow   2022-08-06
Pierwsze dowody kopalne na opiekę nad lęgiem i niezwykły przypadek asymetrii kierunkowej   Coyne   2022-08-05
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm     2022-08-03
Horyzontalny transfer genów u owadów: jest rozpowszechniony, ale co to znaczy?   Coyne   2022-08-02
Dokonane w Afryce badanie genomu fasolnika egipskiego oznacza krok naprzód w dywersyfikacji światowego zaopatrzenia w żywność   Karavolias   2022-08-01
Grupy anty-GMO przegrywają sprawę sądową w Nigerii    i Nkechi Isaak   2022-07-30
Raz jeszcze: czy rasy są tylko społecznym konstruktem bez naukowego lub biologicznego znaczenia?   Coyne   2022-07-28
„New Yorker” pisze o hoacynie, sugeruje, że koncepcja Darwina drzew ewolucyjnych może być urojeniem   Coyne   2022-07-25
Nazistowscy lekarze i dzisiejsi antysemici: redefinicja etyki, żeby usprawiedliwić prześladowania Żydów     2022-07-18
Carl Sagan i wolność wątpienia   Jacoby   2022-07-18
Jak Darwin spowodował globalne ocieplenie swoją teorią doboru płciowego   Coyne   2022-07-16
Dieta mieszana misiów i innych   Júnior   2022-07-14
Londyńskie Natural History Museum popełnia błąd naturalistyczny - wielokrotnie   Coyne   2022-07-11
Nigeria gotowa na spełnienie oczekiwań rolników     2022-07-08
Szczepionki przeciwko grypie związane ze zmniejszonym ryzykiem choroby Alzheimera   Novella   2022-07-07
Nowoczesność Darwina: w O powstawaniu jest antycypacja neutralnej teorii i przerywanej równowagi   Coyne   2022-07-06
Pinker: “Wojna o ewolucję jest także wojną kulturową”   Coyne   2022-07-05
Raz jeszcze: błędny artykuł o tym, dlaczego teoria ewolucji jest przestarzała   Coyne   2022-07-04
Niech Moc będzie z pszczołą   Júnior   2022-06-28
Dramatyczny wzrost cen paliw kopalnych jest bolesny, ale daje niewielkie korzyści w walce z globalnym ociepleniem   Lomborg   2022-06-25
Efekt grupy – paskudny błąd poznawczy   Novella   2022-06-22
Nasiona z edytowanymi genomami będą miały przystępną cenę   Maina   2022-06-15
„Zapylisz mnie!”: nachalni bohaterowie świata roślin   Júnior   2022-06-11
Agroekologia zmienia biednych farmerów w biedniejszych   Muhumuza   2022-06-09
Kartofel z Matką Boską w jednej klapie i Karolem Marksem w drugiej   Koraszewski   2022-06-06
Jak nasze wspomnienia są powiązane   Novella   2022-06-04
Wielka Brytania dąży do zezwolenia na edytowanie genów   Novella   2022-06-02
„Grubogłowi przedsiębiorcy pogrzebowi w noc żywych trupów”   Júnior   2022-05-31
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Naukowiec z Ghany: “Afryka potrzebuje GMO bardziej niż reszta świata”   Gakpo   2022-05-26
GMO i edytowanie genów: jaka jest różnica?   Karavolias   2022-05-23
Toksyczny nektar, czyli ostrożnie z tureckim miodem   Júnior   2022-05-20
Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna   Coyne   2022-05-18
Brian Charlesworth o błędach nowego artykułu rzekomo pokazującego, że fundamentalne założenie ewolucji neodarwinowskiej jest błędne   Coyne   2022-05-16
Trutnie i inni fruwający panowie   Junior   2022-05-13
Wygnanie z uniwersyteckiego świata – dwa lata później   Winegard   2022-05-10
Życie kwitnące po śmierci   Junior   2022-05-05
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Słowa w wosku zapisane   Tonhasca Junior   2022-04-26
Rodzice, szkoła, państwo: kultura niskich oczekiwań   Koraszewski   2022-04-25
Nowoczesne ulepszanie roślin uprawnych przyjmuje historyczne podejście   Karavolias   2022-04-20
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Indie zwalniają edytowanie genów z wymaganej dla GMO oceny bezpieczeństwa   Paranjape   2022-04-11
Metamorfozy    Júnior   2022-04-09
Rolnicy nie mogą uprawiać tego, na co ich nie stać   Ongu   2022-04-07
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Odmowa szczelinowania jest szaleństwem   Ridley   2022-04-02
Jak wirusy chorób układu oddechowego ewoluują, by stać się łagodniejsze   Ridley   2022-03-22
Czy globalne ocieplenie może być dla nas dobre?   Ridley   2022-03-03
Południowa Afryka powinna przemyśleć regulacje dotyczące genetycznie modyfikowanych roślin   i Priyen Pillay   2022-03-01
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
O figach i osach   Júnior   2022-02-18
Pień liczący 40 tysięcy lat przekazany Maorysom zamiast nauce   Coyne   2022-02-14
Propaganda anty-GMO obraża drobnych farmerów w Afryce i w Azji   Gakpo   2022-02-08
Jak “tubylcza medycyna” różni się od medycyny   Coyne   2022-02-07
Biotechnologia podnosi plony wysokobiałkowego afrykańskiego pochrzynu   Wetaya   2022-02-04
Spadanie w przepaść   Turski   2022-01-27
Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust   Coyne   2022-01-25
Ojczyznę wolną (od GMO) zachowują pany   Koraszewski   2022-01-22
Namawianie roślin, żeby podjęły ryzyko   Karavolias   2022-01-20
Czy uczenie się metodą prób i błędów jest „nauką”?   Coyne   2022-01-14
Czy gaz i energia jądrowa są “zielone”   Novella   2022-01-12
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Rasa jest kontinuum. Płeć jest cholernie binarna   Dawkins   2022-01-10
Komiczne krzyki o klimatycznej Apokalipsie –— 50 lat nieuzasadnionego siania paniki   Lomborg   2022-01-06
Gnidy, o których PIS ci nie powie   Koraszewski   2022-01-05
Niebezpieczeństwo upolitycznienia nauki   Krylov   2022-01-01
Specjalne przesłanie do muzułmanów na całym świecie   Pandavar   2021-12-28
Nowe badania pokazują, że kraje rozwijające się płacą wysoką cenę za ograniczanie upraw roślin GMO   Maina   2021-12-25
Jajo, które wywołało sensację   Koraszewski   2021-12-24
Pięć powodów zakończenia debaty o GMO   Evanea   2021-12-16
Richard Dawkins pisze do “przyjaciół nauki i rozumu” w Nowej Zelandii   Coyne   2021-12-14
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Nigeria wzywa Afrykę, by szła w jej ślady w sprawie GM wspięgi wężowatej   Opoku Gakpo   2021-12-09
Małe nietoperze idą do przedszkola   Koraszewski   2021-12-06
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk