Құрылымдық мұрагерлік және эпигенетикалық қасиеттердің берілуі
Structural inheritance
Ұрпақтан ұрпаққа қатысты құрылымдық мұра, ДНК емес, кеңістіктік құрылымдар арқылы эпигенетикалық белгілерді таратады. Приондар, жануарлар аурулары, және т.б. туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Құрылымдық тұқым қуалау немесе қабықшалық тұқым қуалау – тірі организмдегі эпигенетикалық белгінің өзін-өзі қайта жаңартатын кеңістіктік құрылымдар арқылы берілуі. Бұл, ДНК тізбектеріндегідей, цифрлық ақпараттың берілуінен өзгеше, себебі ДНК тізбектері белгілі генетикалық айырмашылықтардың көп бөлігін құрайды. Құрылымдық тұқым қуалаудың мысалдарына приондардың таралуы жатады, олар скрейпи (қой және ешкіде), сиырдың губка тәрізді энцефалопатиясы ("қараңғы сиыр ауруы") және Крейцфельдт-Якоб ауруы сияқты аурулардың жұқпалы ақуыздары болып табылады (приондардың тек ақуыз арқылы таралуы туралы гипотеза соңғы уақытқа дейін күмәнді саналды). Тұнбаларда мұраға берілетін ақуыз құрылымына негізделген приондар да кездеседі. Құрылымдық тұқым қуалау парамеция және тетрахимена сияқты протозояларда кірпікшелердің бағытында, сондай-ақ тетрахименадағы жасуша спиралінің "оң/сол жақтылығында" да байқалады.
Structural inheritance or cortical inheritance is the transmission of an epigenetic trait in a living organism by a self perpetuating spatial structures. This is in contrast to the transmission of digital information such as is found in DNA sequences, which accounts for the vast majority of known genetic variation. Examples of structural inheritance include the propagation of prions, the infectious proteins of diseases such as scrapie (in sheep and goats), bovine spongiform encephalopathy ('mad cow disease') and Creutzfeldt–Jakob disease (although the protein only hypothesis of prion transmission has been considered contentious until recently). Prions based on heritable protein structure also exist in yeast. Structural inheritance has also been seen in the orientation of cilia in protozoans such as Paramecium and Tetrahymena, and 'handedness' of the spiral of the cell in Tetrahymena,
Тарих
Құрылымдық тұқым қуалаушылықты Трейси Соннеборн және басқа зерттеушілер 1930 жылдардың аяғында протозоаларды зерттеу барысында ашты. Соннеборн Paramecium-ды зерттеу кезінде қабықтың құрылымы гендерге немесе сұйық цитоплазмаға емес, кірпік жалғасып тіршілік ететін жасушалардың қабықтық құрылымына байланысты екенін көрсетті. Бұрыннан қалыптасқан жасуша беті құрылымдары көптеген буынға берілетін үлгі ретінде қызмет етті. Джон Р. Преер, кіші, Соннеборнның жұмысын жалғастыра отырып, былай деді: "Беттік құрылымдардың орналасуы тұқым қуалайды, бірақ қалай екені белгісіз. Макронуклеустер өздерінің көптеген қасиеттерін жаңа макронуклеустерге белгісіз және түсініксіз механизм арқылы береді." Басқа зерттеушілер "қабықтың тұқым қуалау құбылысы (және оған байланысты геномдық емес, эпигенетикалық процестер) өмірдің негізгі көбею бірлігі нуклеин қышқылының молекуласы емес, керемет әмбебап, толыққанды, тірі жасуша екенін еске салады" деген қорытындыға келді. Құрылымдық тұқым қуалауды зерттеу – эволюциялық синтездің кеңейтілген бөлігі болып табылады.
Structural inheritance was discovered by Tracy Sonneborn, and other researchers, during his study on protozoa in the late 1930s. Sonneborn demonstrated during his research on Paramecium that the structure of the cortex was not dependent on genes, or the liquid cytoplasm, but in the cortical structure of the surface of the ciliates. Preexisting cell surface structures provided a template that was passed on for many generations. John R. Preer, Jr., following up on Sonneborn's work, says, "The arrangement of surface structures is inherited, but how is not known, Macronuclei pass on many of their characteristics to new macronuclei, by an unknown and mysterious mechanism." Other researchers have come to the conclusion that "the phenomena of cortical inheritance (and related nongenic, epigenetic processes) remind us that the fundamental reproductive unit of life is not a nucleic acid molecule, but the remarkably versatile, intact, living cell." The study of structural inheritance is part of the extended evolutionary synthesis.
Танымал мәдениетте
"Newsweek" журналындағы бір мақала зерттеулерді келтіреді: "Кейбір дафниялар (су биттері) жыртқыштарды қайтаратын тікенді бас киімге ие, ал ДНК тізбектері бірдей болса да, басқаларында бас жалаңаш болады. Екеуінің арасындағы айырмашылық гендерінде емес, анасының өмірлік тәжірибесінде. Егер анасы жыртқыштармен кездессе, оның балалары бас киімге ие болады, бұл эффектті бір адам "ананы шақса, қызы шайқаса" деп атады. Егер анасы қауіпсіз өмір сүрсе, оның балаларында бас киім болмайды. ДНК бірдей, бірақ қасиеттері әртүрлі. Анасының тәжірибесі, оның ДНК тізбектері ғана емес, балаларына да беріліп отыр". Құрылымдық мұрагерлік туралы қосымша мысалдар "Организм пішінінің пайда болуы" атты жаңа кітапта ұсынылған.
An article in Newsweek mentions research that shows that "Some water fleas sport a spiny helmet that deters predators; others, with identical DNA sequences, have bare heads. What differs between the two is not their genes but their mothers' experiences. If mom had a run in with predators, her offspring have helmets, an effect one wag called "bite the mother, fight the daughter." If mom lived her life unthreatened, her offspring have no helmets. Same DNA, different traits. Somehow, the experience of the mother, not only her DNA sequences, has been transmitted to her offspring." Various additional examples of structural inheritance are presented in the recent book Origination of Organismal Form.