Ar įmanoma evoliucija be genų?

[Gintaras Malmiga]

Floridos (JAV) Scripps instituto mokslininkė Jiali Li nustatė, jog prionai - infekciniai baltymai, sukeliantys tokias ligas kaip galvijų spongiforminė encefalopatija
(BSE - Bovine Spongiform Encephalopathy/Mad Cow Disease), plačiau žinomą galvijų kempinligės pavadinimu, Kroicfildo-Jakobo liga (CJD) ir
Kuru liga - gali evoliucionuoti atitinkamai Darvino teorijai, neturėdami nei vienos DNR arba jai giminingos RNR
Plačiau skaitykite toliau :)

Nuorodos:

http://scienceblogs.com/notrocketscience/2009/12/evolution_without_genes_-_prions_can_evolve_and_adapt_too.php

http://www.neatorama.com/2009/12/31/evolution-without-genes/

http://www.technologijos.lt/n/mokslas/gamta_ir_biologija/straipsnis-10694/straipsnis?name=straipsnis-10694&l=2&p=1

[Andrej S]

       Veikiausiai, priklauso nuo to ką mes vadinsime "genais". Pvz. pradžioje iki Vatsono ir Kriko DNR struktūros atradimo, bei jos reikšmės paveldimume supratimo, buvo manyta, kad genai būtent ir yra baltymai, kurie saugo informaciją apie viso organizmo sandarą. Ir ar apskritai yra tokie dalykai kaip genai (aš ne pamišėlis, čia rimtai)? Turiu omeny paradigmą, vienas genas - vienas enzimas. Kai genetinio kodo atkarpa vienareikšmiškai ekspresuojama į vieną baltymą. Bet juk egzistuoja pavyzdžių, kuomet viena atkarpa gali koduoti keletą enzimų. Tuomet genas praranda savo diskrečią vienareikšmę prigimtį, ir jau negalima šnekėti apie atskirus "genus", bet reikia turėti omeny visą genomą kaip visumą ar sistemą, nes diskrečios nukleotidų sekų atkarpos gali dalyvauti skirtingų produktų sudaryme, priklausomai nuo aplinkybių. [Jei turite idėjų šia tema, įdomu būtu jas išgirsti]
    Viskas ko reikia tam, kad evoliucija (Darvininė) galėtu vykti - tai turi egzistuoti populiacija individų, kurie pasižymi replikatorių ir interaktorių savybėmis, bei aplinkos faktorius kuris rūšiuoja generuojamą įvairovę per diferencijuotą mirtį ar išgyvenimą, priklausomai nuo individų savybių. Todėl, evoliucija gali vykti keliolikoje lygių (bent jau iš principo): tarp genų, tarp organizmų ir tarp rūšių ar aukštesnių taksonominių lygmenų. Tačiau, pačios evoliucijos pobūdis skirsis (pvz. vienokie dėsniai veiks, jei egzistuoja "rūšys", kai individai apybrėžtos aibės viduje gali keisti informacija apie sandarą (ir lyčių kiekio - pvz. vienalyčiai; patinai ir patelės; patinai, patelės ir hermafroditai; patinai ir hermafroditai ir kt.); kitokie dėsniai veiks, jeigu evoliucija vyksta "kvazirūšyje", kai individai negali tarpusavyje mainytis informacija).
   Taigi, evoliucija gali vykti, grynai išeinant iš loginių pozicijų nebūtinai viename lygmenyje, ar viename substrate ar vien tiktai gyvybėje (siaurąją prasme). Evoliucija vyksta pvz. ir visuomenėje: kalbos evoliucija (pvz. apie kalbos evoliuciją PLoS Biology žurnale - Language Evolution) šiuo metu tyrinėjama evoliucinės populiacijų biologijos šviesoje [Pvz. klaidos gramatikoje, gali būti traktuojamos, kaip mutacijos - t.y. "genetinis" kintamumas. Tuo tarpu, kalbininkai palaiko kalbos struktūrą ir neleidžia jai evoliucionuoti, tokiu būdu vykdydami stabilizuojančią atranką]; kitą pavyzdį galima pateikti - tai technikos evoliucija, kuri vyksta, žmonių mąstymo proceso išdavoje (G-moksluose: Tikrasis "inteligent design" - žmonių daiktinės...); vystoma netgi evoliucinė religijotyra, kuri tiria kodėl žmonės susigalvoja dievybes ir atlieka įvairius garbinimo ritualus (pvz. pagal vieną hipotezę, tikėjimas/netikėjimas priklauso nuo visuomenės stabilumo lygio, kur nestabiliose visuomenėse kur daug atsitiktinių veiksnių aplinkoje  turi didelę reikšmę individams, žmonės kuria prietarų sistemas). Dėsningumai kultūrinėje evoliucijoje turi skirtis nuo somatinės (biologinės siaurąją prasme) evoliucijos. Evoliucinius principus naudoja ir optimizaciniuose metoduose, sudėtingų uždavinių sprendime (pvz. genetiniai algoritmai).
  
    O kalbant apie patį straipsnį, kuris buvo paskelbtas "Science" žurnale ( Li et al. Darwinian Evolution of Prions in Cell Culture. Science, 2009 ) ir apie kurį sukasi naujienos, atrodo tikrai įdomiai. Šiame straipsnyje, pateikti tyrimai kurie rodo, kad prionizacijos metu, nauji prionai įgauna varijuojančias konformacijas, kurios skiriasi savo virabilumu. T. y. vyksta natūralioji atranka populiacijoje besidauginančių ir kintančių individų, kurie gali turėti palikuonių. Prionai, tokiu būdu adaptuojasi prie aplinkos sąlygų - pvz. prionai infekuojantis nervines ląsteles buvo perkelti į kitokių ląstelių kultūras (t.y. naują terpę), laikui bėgant ir vykstant konformacijų variacijų atrankai, jie geriau infekuodavo naują substratą.
   Taigi, prionai veikiausiai paprasčiausi įmanomi "individai", tarp kurių kvazirūšyse gali vykti evoliucija. Taip yra, nes jie atitinka visus reikalavimus - jie yra vienu metu ir interaktoriai (sąveikauja su fizinių pasaulių ir tai nulemia jų tolimesnį būvimą ar nebūvimą) bei replikatoriai (jie gali konformuoti kitus baltymus, pagal savo sandarą). Kiti primityvus Darvininiai individai veikiausiai būtu ribozimai (funkciją turinčios bei tuo pat metu ir save replikuojančios molekulės).

 Įdomu būtu išgirsti genetikų ir/ar biochemikų komentarų šia tema.

Rekomenduotinas straipsnis apie evoliucijos lygius ir vienetus:

   Stephen Jay Gould, and Elisabeth A. Lloyd. Individuality and adaptation across levels of selection: How shall we name and generalize the unit of Darwinism? PNAS  October 12, 1999   vol. 96  no. 21  11904-11909 - Straipsnis "PNAS" žurnale apie evoliucijos proceso hierarchinius lygius ir vienetus.

--
AS