Основы биологии_Лекция-4_Янковский (2013)
.pdf
Наследуемость и среда
Четко различимые |
Непрерывность и |
компоненты |
взаимопроникновение |
генетической и средовой |
генетической и средовой |
изменчивости |
изменчивости |
21
Gärtner K. A third component causing random variability beside environment and genotype. A reason for the limited success of a 30 year long effort to standardize laboratory animals?
Int. J. Epidemiol., 2012. – Vol. 41. – No 2. – P. 335-341.
•Простейшей символьной схемой взаимодействия генотипа (G) и среды (E) при становлении фенотипа (P) является аддитивная (линейная) модель
•Pi = Gi + E
•Однако уже давно стало понятно, что эта схема должна быть дополнена случайными «ошибкам (шумом) развития» (C):
•Pi = Gi + Сi + E
•Иногда их называют также «нематериальной изменчивоcтью» (Falconer) или «третьим компонентом» (Gärtner).
22
Третий компонент изменчивости
•Источником третьего компонента могут служить, например, случайные колебания концентрации морфогенов, или случайная неравномерность клеточных делений на разных этапах эмбрио- и органогенеза.
23
Различаются даже однояйцевые близнецы
24
Биологию как науку можно |
Кусок пирога это изучаемая |
|
таксономическая группа. |
||
представить как слоеный пирог |
Количество кусков вначале |
|
|
было нулевым, а станет |
|
|
неопределенно большим |
|
|
Биосфера |
вэ |
|
Сообщества |
о |
|
Организмы |
л |
|
… …. |
ю |
|
Клетки |
ц |
|
|
и |
|
Молекулы |
я |
|
Слой пирога это уровень изучения |
|
|
живого. Вначале уровень был один |
|
|
потом их число увеличилось. |
|
|
Биосфера –предельный уровень |
|
|
сложности живого для планеты |
|
Масштаб времени, миллиардов лет: вселенная 30; солнце 15; Земля 4.5,
жизнь (расчетное ) 4; клетка (ископаемая) 2.7
Модельные организмы >1,000 миллионов лет (эукариа)
>500 M yr многоклеточные
>80 M yr млекопитающие
Human |
Mammalian |
Multicellular |
Unicellular |
Biology |
Biology |
Biology |
Biology |
«Гены паразитов – фенотипы хозяев» Докинз Р. Расширенныйфенотип: длиннаярукагена. –
М.: Астрель: CORPUS, 2010. – 512 с.
•В генетике предрасположенностей предаётся забвению гомеостаз,
обусловленныйвомногом избыточностью (дублированием) и взаимозаменяемостью многихжизненноважныхгенови компенсаторными и регуляторными геннымивзаимодействиями.
•Практическинеудаетсявыявить межгенныевзаимодействия и эпигенетическиеявления, засчеткоторых, казалосьбы, можно решитьпроблему «скрытойнаследуемости».
•Маловниманияуделяетсяклассическойпроблемевзаимодействия хромосомныхи митохондриальных генов.
•Упускаютсяизвидуповсеместнораспространенные энтеровирусыи прочиеинфекционныеагенты.
•Сейчасстановитсяясным, чтогенетикачеловекавнемалойстепени становитсягенетикойего микробиоты, т.е. населяющихего микробов.
СИМБИОЗИСЕТЧАТАЯЭВОЛЮЦИЯ:
ЭУКАРИОТЫ ЦЕЛОЕ (МИТОХОНДРИИ, ХЛОРОПЛАСТЫ ЦЕЛОЕСТАЛО 27 ЧАСТЬЮ)
Среднее время жизни индивида генетически задано: Бактерия - 20 минут Муха – 2 недели Человек 60-80 лет секвойя 5000 лет
Время жизни вида также на бесконечно:
отдельный вид млекопитающих «живет» несколько миллионов лет
Максимальный вес и размер индивида также генетически задан Человек в норме до 100 кг до 2 м
Опенок (единый мицелий из одной споры) до 100 тонн, размер - 1 га (100х100 м)
Мы не знаем как и когда объединились командные модули (ДНК, РНК) и исполняющие модули (белки) под общей оболочкой клеточной мембраны
Предполагаемая последовательность возникновения основных клеточных структур и процессов начинается с РНК:
Хранение наследственной информации, Реализация наследственной информации, Передача наследственной информации
Мы не знаем Где возникла жизнь
Но ее клеточная форма вероятно уже существовала на Земле 2.7 миллиарда лет назад (возраст пород в Австралии с отпечатками подобными тем, что
остаются от современных цианобактерий)
Сейчас нет общего определения Понятия жизнь Понятия вид Понятия ген
которое охватывало бы одновременно все описанные свойства этих объектов и явлений
Нет общей номенклатуры через все группы живого и различия между группами
не имеют объективной количественной меры
что же мы знаем и чему же мы можем научиться?
Знание это то, что возникает в ВАШЕЙ голове,
ане то что я Вам рассказываю
ине то, что Вы видите, слушаете и читаете
Знание формируется в Вашем мозгу из кучи отдельных фактов, примеров, явлений,
Все это никогда не представляло и никогда не будет представлять полную и непрерывную картину мира ни в одной из наук
Полнота, непрерывность и главное – определенность знания падает в ряду:
Математика – физика – химия – биология – гуманитарные науки
Будет ли знание о природе (здесь – о биологии),
которое Вы сформируете в СВОЕЙ голове отражать ее реальное устройство?
ДА!
Потому что Ваши предшественники это сделали успешно: на основе этого знания созданы биотехнологии (ДНК диагностика, синтез гена и трансгеноз,
клонирование генов, клеток и организмов и др), которые работают в медицине, сельском хозяйстве и фундаментальных науках!
Главное чему Вы здесь научитесь – системе анализа фактов и явлений, а также их связей. Это общее для всех наук. И здесь важно понять и воспроизвести образец: то как это делает тот, кто вас учит. Книжки во всех ВУЗах одинаковые, а уровень выпускников в разных вузах – разный.