Tu a tam se v různých zdrojích objeví mýtus, že „prase je geneticky blíže lidem než šimpanz“, a tato mylná představa je velmi trvalá.
Částečně proto, že vnitřní orgány prasat jsou velmi vhodné pro transplantaci lidem. A Bernard Werber přilil olej do ohně svým nesmyslem „Otec našich otců“ (ale, musíte pochopit, je to čirá fantazie).
Ale co si o tom myslí genetici?Jak blízko jsou si prasata a lidé geneticky?
Vladimir Aleksandrovič Trifonov: Čísla homologie genomu mají spíše nízkou hodnotu, vše silně závisí na tom, co s čím porovnáváme: zda bereme v úvahu strukturální změny v genomu, zda bereme v úvahu opakované sekvence, nebo mluvíme pouze o substitucích v kódování. regionech.
Jako srovnávací cytogenetik mohu říci, že evoluci karyotypů prasat provázelo velké množství přestaveb – dokonce 11 zlomů a 9 inverzí oddělilo prasata od společného předka s přežvýkavci a kytovci, plus k 7 fúzím a třem inverzím došlo v linii prasat po oddělení pekarií. Když budujeme molekulární fylogeneze založené na sekvenačních datech, prasata nejsou nikdy příbuzná lidem; takových dat lze citovat mnoho a jsou mnohem přesnější a spolehlivější než obecné odhady molekulárních rozdílů. Mezi genomy prasat a lidí jsou statisíce rozdílů, proto se k jejich hodnocení používají speciální programy, které staví fylogenetické stromy na základě podobností a rozdílů mnoha znaků. Pozice na fylogenetickém stromě přesně odráží míru podobnosti nebo rozdílu mezi druhy.
Fylogenetikové mají své potíže a své spory, ale málokdo dnes pochybuje o některých základních myšlenkách. Zde jsou například tři nedávné články, kde byly fylogeneze konstruovány různými skupinami (které jsou obecně uznávanými odborníky v této oblasti) na základě různých znaků převzatých ze sekvencí DNA:
Conrad A. Matthee a kol. Indelova evoluce savčích intronů a využití nekódujících jaderných markerů v eutherické fylogenetice. Molecular Phylogenetics and Evolution 42 (2007) 827–837.
Olaf R. P. Bininda-Emonds a kol. Opožděný vzestup současných savců. Nature, Vol 446|29. března 2007.
William J. Murphy a kol. Použití genomických dat k odhalení kořene fylogeneze placentárních savců. Genome Res. 2007 17: 413-421.
Ve všech publikovaných fylogenezích (viz obrázek níže) prase pevně zaujímá své místo mezi artiodaktyly a lidé „nevyskakují“ z řádu primátů, tzn. data získaná z analýzy různých sekvencí DNA na tuto otázku stejně odpovídají a potvrzují v této věci fylogeneze postavené na morfologických charakteristikách již v 19. století.
Z obrázku je vidět, že prase je od člověka dále než myš, králík a dikobraz. Zdroj: William J. Murphy et al. Použití genomických dat k odhalení kořene fylogeneze placentárních savců. Genome Res. 2007 17:418.
Michail Sergejevič Gelfand: Abych byl upřímný, neřeknu hned o přesném % shod DNA a není příliš jasné, co by to znamenalo: v genech? v intergenových prostorech? Většina prasečího genomu se prostě s lidmi (na rozdíl od šimpanzů) neshoduje, takže nemá smysl mluvit o procentech shod. Každopádně prase je od člověka dál než myš. Ale ti, kdo mají blízko k prasatům, jsou velryby (ačkoli mají ještě blíž k hrochům).
Otázka. Konstantin Zadorozhny, šéfredaktor časopisu pro učitele „Biologie“ (Ukrajina): V elektronické knize respektovaného S.V. Drobyshevského „The Missing Link“ je uvedeno, že druhý lidský chromozom vznikl v důsledku splynutí dvou chromozomů rodového druhu, které u šimpanzů zůstaly nesrostlé (s touto informací jsem se osobně setkal již dříve, ale v populárních publikacích se to prakticky neprobíralo). V souladu s tím otázka pro jednoho z odborníků. V jaké fázi lidské evoluce (raní hominidi, australopitékové, raní homo atd.) k této chromozomální aberaci došlo? Je možné toto určit?
Odpovědět. Vladimir Aleksandrovich Trifonov: Rád odpovím na vaši otázku, protože fúze chromozomů předka šimpanzů a lidí (odpovídajících šimpanzím chromozomům PTR12 a PTR13) je skutečně poslední významnou událostí, která změnila lidský karyotyp.
Začněme u předka lidoopů – srovnávací genomické údaje naznačují, že tyto dva prvky karyotypu byly akrocentrické a právě v této nezměněné podobě byly zachovány u orangutana.
Dále u společného předka lidí, goril a šimpanzů dochází k pericentrické inverzi, kdy se jeden z těchto prvků změní na submetacentrický (tento prvek odpovídá šimpanzímu chromozomu PTR13 a gorilímu chromozomu GGO11). Poté u společného předka lidí a šimpanzů dochází k další pericentrické inverzi (v homologu šimpanzího chromozomu PTR12), která jej mění v submetacentrickou.
A konečně poslední událostí v linii Homo je fúze dvou submetacentrik za vzniku lidského chromozomu HSA2. Nejedná se o Robertsonovu (centrickou) fúzi, ale o tandemovou, kde si centromera PTR12 zachovává svou funkci, centromera PTR13 je inaktivována a v místě tandemové fúze jsou nalezena telomerická místa předků (Ijdo et al., 1991).
Na základě doby vzniku lidského chromozomu HSA2 můžeme pouze říci, že k fixaci tohoto přeuspořádání došlo po divergenci linií člověk-šimpanz, tzn. ne dříve než před 6.3 miliony let.
Nemyslím si, že by u lidoopů byl zvýšený výskyt Robertsonových translokací. Mají velmi konzervativní karyotypy, měnící se v průběhu milionů let, během této doby došlo k desítkám významných transformací v karyotypech druhů jiných taxonů. Existují důkazy z klinické cytogenetiky ukazující na frekvenci 0.1 % u lidské meiózy (Hamerton et al., 1975). Analýza genomu však ukazuje, že takové přeuspořádání nebyly v lidské linii zaznamenány.
Otázka. Alexey (dopis redaktorovi): Během přednášek o genomice pro Fyzikální a technologický institut vyvstávají otázky. Gen nebyl definován.
Odpovědět. Svetlana Aleksandrovna Borinskaya: Bylo snadné definovat gen, když se o něm moc nevědělo. Například „gen je jednotka rekombinace“ nebo „gen je úsek DNA, který kóduje protein“, „Jeden gen – jeden enzym (nebo protein)“, „Jeden gen – jeden znak“.
Nyní je jasné, že situace je složitější jak s rekombinací, tak s kódováním. Geny mají různé struktury, někdy docela složité.Jeden gen může kódovat mnoho různých proteinů. Jeden protein může být kódován různými fragmenty DNA umístěnými ve velké vzdálenosti v genomu, jejichž produkty (RNA nebo polypeptidové řetězce) se při zrání spojují do jednoho polypeptidu.
Kromě toho gen obsahuje regulační oblasti. A existují i geny, které nekódují proteiny, ale kódují pouze molekuly RNA (kromě známých ribozomálních RNA jsou to molekuly RNA, které jsou součástí dalších molekulárních strojů, mikroRNA a další typy RNA objevené ne tak dávno ). Proto nyní existuje mnoho definic toho, co je gen. Gen je pojem, který je obtížné shrnout do jedné krátké, všezahrnující definice.
Otázka. Alexey: Může být molekula DNA považována za součást genomu?
Odpovědět. S.B.: Genom je DNA. Nebo kompletní sada molekul DNA organismu (v samostatné buňce) = genom.
Nemyslíme tím buňky, ve kterých dochází během vývoje k přestavbám DNA (např. buňky imunitního systému u savců nebo živočišné buňky, ve kterých dochází ke „zmenšení chromatinu“ – ztrátě významné části DNA během vývoje).
Otázka. Alexey: Je možné na základě genetické mapy E. coli uvedené v textu předpokládat, že je jasné, který gen co kóduje?
Odpovědět. S.B.: E. coli je nejstudovanější bakterií, ale ani u ní stále nejsou známy funkce všech genů. Ačkoli nukleotidová sekvence genu může být použita k „odvození“ aminokyselinové sekvence proteinu. U dobře prostudovaných bakterií má přibližně polovina genů známé funkce proteinů, které kódují. U některých genů bylo získáno experimentální potvrzení funkcí, u jiných jsou předpovědi provedeny na základě podobnosti proteinové struktury s jinými proteiny se známými funkcemi.
Otázka. Alexey: Chápu správně, že počet nukleotidů obsažených v genu je pro každý gen jiný? Není zde žádný vzor.
Odpovědět. S.B.: Naprosto správně.
Otázka. Alexey: Mohou mít různé geny absolutně podobnou nukleotidovou sekvenci, ale liší se pouze umístěním?
Odpovědět. S.B.: Pravděpodobně neexistují absolutně identické geny. Existují však geny umístěné v různých částech genomu s velmi podobnými nukleotidovými sekvencemi. Pouze se jim neříká „analogové“, ale „homologické“. Tyto geny jsou výsledkem duplikace genu předků. Postupem času akumulují nukleotidové substituce. A čím blíže k nám je doba duplikace, tím jsou si geny podobnější. Genové duplikace se vyskytují ve všech organismech, od bakterií po lidi.
Navíc různé geny u různých lidí mohou být obsaženy v různém počtu kopií. Počet kopií může ovlivnit aktivitu odpovídajících genových produktů. Například různý počet genů pro určité cytochromy ovlivňuje rychlost metabolismu a vylučování léčiv z těla a podle toho se doporučují různé dávky.
Otázka. Alexey: Také bych rád slyšel názor odborníků na materiály poskytnuté Garjajevem (myšleno takzvaná teorie „vlnového genomu“). Tvrdí, že jeho experimenty jsou potvrzeny experimentálně v laboratořích. Je to tak. Co na to říct?
Odpovědět. S.B.: I vy můžete říkat, co chcete. Ale vědecký svět bude věnovat pozornost vašim prohlášením pouze v případě, že budou publikována v recenzovaných vědeckých časopisech a dokonce předložena s popisem podrobností experimentu, což umožní jeho opakování.
Pan Garjajev své „objevy“ nepublikuje ve vědeckých časopisech, pouze je sděluje novinářům. Neexistují žádné údaje o „experimentech“, které provedl, pouze jeho slova. Ať ukážou alespoň laboratorní deník s podrobným záznamem podmínek a výsledků pokusů.
