Естественные науки
Значит геном меняется со временем?
Сегодня объявили что расшифрован геном человека в России. Комментарий был таков: Все геномы похожи отличаются на сотые доли. Это и делает людей разными. При рождении сливаются клетки матери и отца включая в себя все предшествующие эволюционные процессы. Но почему то братья могут быть непохожи друг на друга даже близняшки. Значит геном родителей мутирует и меняется со временем?
Во-первых клетки, которые сливаются от отца и матери при каждом оплодотворении имеют разные гены. В процессе их образования (мейоза) в каждом организме происходит некоторое перемешивание генов между хромосомами, которые каждый в свою очередь получил от своих родителей. (Если гуглить - процесс называется кроссинговер - crossing over.) Таким образом у каждого последующего брата уникальный генотип, состоящий из полученных от родителей. Но каждый родитель в каждой половой клетке даёт разные генотипы.
У близняшек (однояйцевых) - они действительно идентичны.
Т. е. хочу подчеркнуть - во всех клетках человека гены одинаковые и со временем практически не меняются (бывают мутации, ессно, но не это отличает разных детей одних родителей) . Причём каждой хромосомы по две - одна от мамы, другая от папы. А вот в образующиеся половые клетки поступает примерно половина генов - по одной хромосоме каждого типа, которая является смесью двух хромосом этого типа у человека. Образование этой смеси - в определённой степени случайный процесс.
К тому же человека (в т. ч. в какой-то степени и внешний вид) определяют не только гены, но и особенности развития. Климат, условия, питание и т. д.
>^.^<
У близняшек (однояйцевых) - они действительно идентичны.
Т. е. хочу подчеркнуть - во всех клетках человека гены одинаковые и со временем практически не меняются (бывают мутации, ессно, но не это отличает разных детей одних родителей) . Причём каждой хромосомы по две - одна от мамы, другая от папы. А вот в образующиеся половые клетки поступает примерно половина генов - по одной хромосоме каждого типа, которая является смесью двух хромосом этого типа у человека. Образование этой смеси - в определённой степени случайный процесс.
К тому же человека (в т. ч. в какой-то степени и внешний вид) определяют не только гены, но и особенности развития. Климат, условия, питание и т. д.
>^.^<
Ну, здесь уже обо всём рассказали, все нюансы обсмаковали, а теперь я скажу о самом главном. О том, почему даже однояйцевые близнецы отличаются друг от друга.
Дело в том, что гены – это не полная информация о строении организма. Прикиньте, любая клетка организьма содержит абсолютно одни и те же гены. Почему же тогда одни клетки – это клетки мозга, другие – клетки мышц, костей, печени, кожи и т. д. ? Когда оплодотворённая клетка первый раз делится на две клетки, откуда одна из них знает, что станет, грубо говоря, головой, а другая, извиняюсь, – задницей? Ведь гены в них абсолютно одни и те же?
В том-то и прелесть, что строение организьма человека напрямую не кодируется генами. Оно определяется внешними условиями, в которых развивается зародыш. Происходит это так. Вот есть две клетки, которые получились в результате первичного деления. Они абсолютно одинаковые, и в них в соответствии с генами должны вот-вот начаться какие-то химические процессы. Однако абсолютно равных условий не бывает, в одной из клеток температура, давление, концентрация каких-то веществ благодаря чистой случайности обязательно отличается. В итоге в одной из клеток некий химический процесс X начался на одну минуту раньше, чем в другой. Процесс пошёл, появились продукты реакции, которые через клеточную мембрану проникают в дочернюю клетку и блокируют в ней процесс X. Вместо процесса Х в дочерней клетке начинает развиваться процесс Z. В итоге первая клетка становится головой, а вторая седалищем.
Короче говоря, внешняя среда является рукой, которая щёлкает переключателями, после чего процесс идёт в ту или иную сторону. В итоге каждую секунду природа совершает над развивающимся организмом некий акт выбора. Однако химические процессы, закодированные в генотипе, устроены так, что итоговый результат не очень сильно отличается. Тем не менее, отличия в любом случае принципиально есть. Например, у однояйцевых близнецов-людей никогда не бывают одинаковыми отпечатки пальцев, а у однояйцевых близнецов-леопардов – расположение пятен на шкуре.
P.S. Для простоты я огрубила ситуацию. В действительности после первого деления дифференциация клеток ещё не начинается.
Дело в том, что гены – это не полная информация о строении организма. Прикиньте, любая клетка организьма содержит абсолютно одни и те же гены. Почему же тогда одни клетки – это клетки мозга, другие – клетки мышц, костей, печени, кожи и т. д. ? Когда оплодотворённая клетка первый раз делится на две клетки, откуда одна из них знает, что станет, грубо говоря, головой, а другая, извиняюсь, – задницей? Ведь гены в них абсолютно одни и те же?
В том-то и прелесть, что строение организьма человека напрямую не кодируется генами. Оно определяется внешними условиями, в которых развивается зародыш. Происходит это так. Вот есть две клетки, которые получились в результате первичного деления. Они абсолютно одинаковые, и в них в соответствии с генами должны вот-вот начаться какие-то химические процессы. Однако абсолютно равных условий не бывает, в одной из клеток температура, давление, концентрация каких-то веществ благодаря чистой случайности обязательно отличается. В итоге в одной из клеток некий химический процесс X начался на одну минуту раньше, чем в другой. Процесс пошёл, появились продукты реакции, которые через клеточную мембрану проникают в дочернюю клетку и блокируют в ней процесс X. Вместо процесса Х в дочерней клетке начинает развиваться процесс Z. В итоге первая клетка становится головой, а вторая седалищем.
Короче говоря, внешняя среда является рукой, которая щёлкает переключателями, после чего процесс идёт в ту или иную сторону. В итоге каждую секунду природа совершает над развивающимся организмом некий акт выбора. Однако химические процессы, закодированные в генотипе, устроены так, что итоговый результат не очень сильно отличается. Тем не менее, отличия в любом случае принципиально есть. Например, у однояйцевых близнецов-людей никогда не бывают одинаковыми отпечатки пальцев, а у однояйцевых близнецов-леопардов – расположение пятен на шкуре.
P.S. Для простоты я огрубила ситуацию. В действительности после первого деления дифференциация клеток ещё не начинается.
Геном меняется со временем из-за накопления мутаций и "ошибок воспроизведения" при делении клеток.
Кроме того, хромосомы родителей взаимодействуют между собой сложным образом. Какие-то участки могут перекрываться, меняться местами, повредиться и т. д. Это процесс случайный и имеющий много вариантов. Поэтому близнецы (разнояйцевые) не полностью похожи друг на друга.
(Однояйцевые близнецы являются естественными клонами и похожи на 100%.)
Кроме того, хромосомы родителей взаимодействуют между собой сложным образом. Какие-то участки могут перекрываться, меняться местами, повредиться и т. д. Это процесс случайный и имеющий много вариантов. Поэтому близнецы (разнояйцевые) не полностью похожи друг на друга.
(Однояйцевые близнецы являются естественными клонами и похожи на 100%.)
Причины те же, что и при рождении девочки или мальчика. Хромосомы существуют в клетке парами различающихся хромосом (по одной от отца и от матери) , и от каждой пары в новую клетку попадает только одна хромосома, Только Его Величество Случай знает, какая из каждой пары. Пар хромосом в клетке 23. Итого имеем 2 в 23 степени вариантов. Хуже того, существует процесс, называемый кроссинговером, в результате которого пары сцепленных хромосом обмениваются участками. Так что вариантов даже братьев или сестер не счесть. (У крестьянина три сына - старший умный был детина.. . ;) - это не значит, что геном крестьянина деградировал с увеличением его возраста :)) ).
Геном - понятие широкое. Если говорить о геноме человека, то он весьма консервативен и меняется исключительно медленно, фактически синхронно с эволюцией человека. Однако геномы бактерий и вирусов, например, меняются каждый год - взависимости от типа вируса или бактерии. Для них это способ выживания и приспособления к постоянно меняющимися условиям среды. Предположим люди стали есть какой-то новый антибиотик, а один умник не доел дозу прописанную врачом. В его организме бактерии (как и везде и у всех) постоянно мутируют, и тут случайно появился мутант, который антибиотик не задавил до конца (к счастью для бактерии лечение прекратили раньше времени) . Через некоторое время эта бактерия размножилась и пациент снова побежал к врачу. В больнице он заразил другого пациента, который притащился туда с гриппом. Гриппозному пациенту врач назначил тот самый новый антибиотик, но он не уже работает на эту бактерию, и пациент умер. Первый пациент, однако, получил другой антибиотик и выжил. Однако, когда его состояние улучшилось, он снова бросил пить таблетки и стал выращивать очередного мутанта. Вот такая история. Выглядит как выдумка, но на самом деле это то, что происходит ежедневно вокруг нас с геномами.
это еще не факт. до конца природу генов изучить нельзя.
Похожие вопросы
- Если возрастные изменения определяются генами, то значит сами гены тоже меняются со временем? или как?
- Что происходит с генами, когда организм начинает меняться во время эволюции?
- Может ли волновая функция меняться со временем?
- В фильме Интерстеллар, мне непонятно это на земле идет время быстрее из за гравитации? Значит на луне например время
- Скажите мне точное число ПИ, а не "до какого то знака". Не сможете. Тогда почему Пи - не меняется со временем?
- Могут ли фундаментальные физические постоянные нашей вселенной меняться со временем? Можно ли что-то почитать об этом?
- Что значит расшифровать геном? На переднем крае биологии.
- Гены
- Меняется ли ген на протяжении жизни?
- ПОЧЕМУ глаза Карие, а не голубые??? Вопрос по аллельным генам