Наименьшая единица, на которую может действовать выбор

Традиционно индивид считался самой маленькой единицей, на которой действует естественный отбор (NS). Сегодня мы обычно рассматриваем ген как единицу NS. Конечно, мы должны также рассмотреть все последовательности, которые влияют на приспособленность, даже если они не являются генами (даже если они не кодируют полипептид). И теоретически любая последовательность ДНК оказывает влияние на приспособленность, потому что она влияет на время и энергию для репликации ДНК (хотя это может быть незначительным). Решение рассматривать ген как наименьшую единицу NS мне кажется довольно произвольным. Мы могли бы также рассмотреть группу генов или данный экзон даже меньшей последовательности.

Вот мои вопросы:

Какие факторы влияют на минимальный размер последовательности, которая должна рассматриваться как единица, на которую действует NS? Скорость мутации, время генерации, дифференциал выбора для этой последовательности, скорость рекомбинации, .

Можем ли мы рассматривать нуклеотид как единицу NS? Почему?

Как квазидисперсная модель вписывается в вопрос о том, что является наименьшей единицей NS? (для интересующихся вы также найдете очень хорошее объяснение этой модели в книге Мартина Новака « Эволюционная динамика: исследование уравнений жизни» )

Стоит ли говорить об этом? Является ли этот вопрос биологически актуальным? Или это скорее вопрос, основанный на выборе определения типа «Жив ли вирус?»

Поскольку я задал несколько вопросов, дайте мне знать, если я разделю свой пост на несколько. В противном случае, пожалуйста, не стесняйтесь ответить очень частично на этот пост!

ОБНОВИТЬ

Ответ Тердона имеет смысл для меня. Я должен быть немного более точным в отношении моего вопроса. Я прочитал расширенный фенотип от Ричарда Докинза довольно давно, и если я не ошибаюсь, Докинз говорит следующее

Единица, на которую действует отбор, должна быть:

активный
зародышевой линии
репликатор

Репликатор имеет 3 следующих свойства:

плодовитость
долговечность
верность при копировании

Следовательно, для соблюдения верности единицей отбора должна быть последовательность, которая не слишком длинная, чтобы ее не слишком часто модифицировали рекомбинацией или мутацией. Он утверждает в этом смысле.

Он также утверждает, что нуклеотиды не являются возможной единицей отбора. Действительно, трудно представить себе, что нуклеотид является активным репликатором. Слово «активный» означает, что оно влияет на вероятность его тиражирования. Я не думаю, что нуклеотид может сделать такую вещь.

К сожалению, у меня сейчас нет с собой книги, и я не могу проверить, что я сказал, дать вам ни цитату, ни более точную ссылку. Если у кого-нибудь есть цитаты из этой книги, она будет приветствоваться для обсуждения!

terdon WYSIWYG ♦ terdon WYSIWYG ♦ Remi.b

terdon

Наименьшая единица, которая может быть выбрана, это, конечно, один нуклеотид. Наиболее яркими примерами этого являются однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), многие из которых обладают селективными (дез) преимуществами.

Чтобы взять простой пример, представьте SNP, который вводит мутацию сдвига кадров, делающую ген неспособным производить свой белок. Если этот белок является чем-то относительно важным, таким как р53, рассматриваемый SNP будет летальным и будет выбран против. Итак, чтобы ответить на ваши вопросы один за другим:

любая единица последовательности, изменение которой может повлиять на физическую форму, является кандидатом в NS.

Можем ли мы рассматривать нуклеотид как единицу NS? Почему?

Да, если это может повлиять на физическую форму (что может, см. Выше), его можно выбрать за или против.

Как квазидисперсная модель вписывается в вопрос о том, что является наименьшей единицей NS?

Насколько я могу сказать, это не имеет значения. NS может действовать на любую самовоспроизводящуюся сущность, если процесс репликации может привести к изменению, которое может повлиять на приспособленность. Если я правильно понимаю, квазидисперсная модель просто устанавливает группу объектов с очень и очень высокой частотой мутаций. Тем не менее, скорость мутации не влияет на наименьшую единицу, на которую может действовать NS, как я уже говорил выше, на все, что может повлиять на пригодность, будет распространяться NS.

Да, стоит поговорить об этом, если у вас есть неправильное представление о том, что самая маленькая единица - это ген :). Нет, но если серьезно, это интересная концепция и очень полезный инструмент. Например, гипотеза эгоистичного гена помогла нам увидеть мир эволюции в терминах последовательностей, а не видов или индивидуумов. NS не изменилось, наша концепция изменилась.

Все это полезные концептуальные инструменты, которые позволяют нам, ученым, понимать сложные вопросы. Тем не менее, NS не является направленным или сознательным процессом, поэтому он не заботится и не знает, на что он действует.

PS. Пожалуйста, не путайте белковые кодирующие последовательности с генами. Как я сказал в своем комментарии, есть много генов, которые не продуцируют белки (например, гены тРНК), и это было еще до того, как воды за последние несколько лет были мутными. Текущее определение гена что-то вроде:

любая нуклеотидная последовательность с работой, чтобы сделать

Прочитайте статьи ENCODE для более технического определения или возьмите это из википедии :

Ген - это молекулярная единица наследственности живого организма.

ОБНОВЛЕНИЕ: Прежде всего, вы должны помнить, что Докинз написал Расширенный фенотип более 30 лет назад, в то время, когда единственными доступными полными геномами были геномы нескольких вирусов. Первый бактериальный геном был секвенирован в середине девяностых, а первый человеческий геном - в 2000 году. Это было время, когда отбор воспринимался как действующий на уровне индивидуума, и важность генов недооценивалась. Книги Докинза сыграли важную роль в привлечении внимания к генам.

Однако, если он утверждал, что нуклеотид не может быть выбран (я не читал эту конкретную книгу), он был просто неправ. Нуклеотид действительно может повлиять на его шансы на репликацию. Подумайте об этом, если у вас есть G в заданном положении в геноме, и что G мутирует в A , то шансы на то, что исходный G будет реплицирован, очевидно, очень низки. Следовательно, нуклеотид «влияет» на его шансы на репликацию. Альтернативно, мутация одного нуклеотида в промоторе гена также может привести к тому, что весь ген не будет транскрибироваться, и, как я уже упоминал ранее, мутации со сдвигом рамки могут также привести к хаосу. Все это вплоть до отдельных нуклеотидов.

В любом случае, наше представление о том, что такое ген, сильно изменилось с тех пор, как Докинз написал свою книгу, мы теперь гораздо лучше понимаем геном и поняли, что он гораздо сложнее, чем первоначально предполагалось. 30-летняя литература о генах, даже если она написана такими светилами, как Рихард Докинз, сегодня должна быть взята с щепоткой соли.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎