Триада эволюции Как построить арку

24.04.2009
Триада эволюции
Структура и эволюция геномов
Наследственность
Изменчивость
y Отбор
y
y
Возникновение жизни
◦ Возникновение органики
◦ Возникновение репликаторов
д
◦ Возникновение кода
y
y
y
Гены для нас или мы для генов?
Структура и функция генома
◦ Кодирующая и некодирующая ДНК
Как построить арку
Происхождение и ранняя эволюция жизни
1
24.04.2009
Происхождение и ранняя эволюция жизни
Происхождение и ранняя эволюция жизни
Гипотеза Дарвина
y
"It is often said that all the conditions for the first
production of a living organism are now present, which
could ever have been present. But if (and oh! what a big
if!) we could conceive in some warm little pond, with all
sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat,
electricity,
l
i i &
&c., present, that
h a proteine
i compound
d was
chemically formed ready to undergo still more complex
changes, at the present day such matter would be
instantly devoured or absorbed, which would not have
been the case before living creatures were formed."
Образование органических соединений
2
24.04.2009
Начало мира РНК: репликация
Начало мира РНК: репликация
Начало мира РНК: рибозимы
Начало мира РНК: рибозимы
Отбор
Selex‐‐ дарвиновская биотехнология
Selex
y
Преимущество получают молекулы
◦ Более стабильные
◦ Быстро реплицирующиеся
д
р
ц ру щ
◦ Надежно реплицирующиеся
3
24.04.2009
Черные курильщики: природные Черные курильщики: природные термоциклеры
термоциклеры
Репликаторы и халявщики
Репликаторы и халявщики
Репликаторы и кооператоры
Черные курильщики: природные компартментализаторы
Липиды –– новые Липиды новые компартментализаторы
компартментализаторы
Возникновение кода‐‐1
Возникновение кода
АК ‐ кофактор
Повышение эффективности
рибозима
Рибозимы
АК ‐ кофактор
Комбинативный рибозим
4
24.04.2009
Возникновение кода‐‐1
Возникновение кода
Гены для нас или мы для генов?
Возникновение кода‐‐2
Возникновение кода
Современные репликаторы
Репликаторы и машины выживания
y Внутри‐ и межгеномные конфликты и кооперации
y Эгоистичный ген
y
Сплайсинг
Транскрипционные факторы
5
24.04.2009
Развитие
Геометрия развития
Развитие
Organism Genome size (base pairs) Note Virus, SV40 5,224 Virus, Phage Φ‐X174; 5,386 Virus, Phage λ 48,502 Bacterium, Haemophilus influenzae 1,830,000 Bacterium, Carsonella ruddii 160,000 Smallest non‐viral Bacterium, Escherichia coli 4,600,000 Amoeba, Amoeba dubia 670,000,000,000 Largest known genome Plant, Arabidopsis thaliana 157,000,000 Plant Genlisea margaretae
Plant, Genlisea margaretae
63 400 000
63,400,000 moss, Physcomitrella patens 480,000,000 Yeast,Saccharomyces cerevisiae 12,100,000 Fungus, Aspergillus nidulans 30,000,000 Nematode, Caenorhabditis elegans 98,000,000 Insect, Drosophila melanogaster 130,000,000 Insect, Bombyx mori 530,000,000 Insect, Apis mellifera 1,770,000,000 Fish, Tetraodon nigroviridis, 385,000,000 Smallest vertebrate Mammal, Homo sapiens 3,200,000,000 Fish, Protopterus aethiopicus Marbled lungfish 130,000,000,000 Largest vertebrate Количество некодирующей
Количество некодирующей ДНК
Состав генома человека
6