Зачем у человека нужна линейные ДНК?

[Gilgamesh]

В бактерии ДНК кольцевая, а у эукарио́т она линейная. Мне бы хотелось знать почему это так? Почему у человека не может быть в ядре кольцевая хромосомы? Тут какая-то принципиальная причина или просто так удобно?

[Munin]

Вообще-то ответа ещё никто не знает :-)

[rockclimber]

Gilgamesh в сообщении #995534 писал(а):

В бактерии ДНК кольцевая

Правда? А я не знал И что, так у всех бактерий?

[Geen]

Возможно размер играет роль.
Кстати, у некоторых прокариот тоже линейная хромосома.

[arseniiv]

Gilgamesh в сообщении #995534 писал(а):

Тут какая-то принципиальная причина или просто так удобно?

А что понимается тогда под принципиальной причиной? Тут может быть две крайние точки: (1) это совсем не несёт пользы или вреда в выживании генов и (2) это крайне важно в некоторых условиях. В последнем случае в тех самых условиях сразу же поголовно останется один из вариантов (кольцевой или линейный), в первом они могут быть распределены как Великий Рандом пожелает. В промежуточных — о которых и имеет смысл говорить — у варианта, не соответствующего условиям, будет какое-то конечное среднее время жизни, являющееся предметом интереса. Это если сильно огрубить.

[Gilgamesh]

Munin в сообщении #995547 писал(а):

Вообще-то ответа ещё никто не знает

Ну раз так то можно сочинять разные теории об этом

Geen в сообщении #995592 писал(а):

Возможно размер играет роль.

А какая разница? Если согнуть линейную ДНК в окружность то ведь у него будет примерно такой же объем?

arseniiv в сообщении #995760 писал(а):

(1) это совсем не несёт пользы или вреда в выживании генов и (2) это крайне важно в некоторых условиях.

Возможно для сравнительно гигантской ДНК у человека его трудно согнуть в окружность, возможно для этого нужно было бы дополнительные ферменты и энергия.

Но у меня недавно пришла идея в голову что если бы у нас были кольцевые ДНК то тогда не существовала бы старость и смерть...........потому и открыл эту тему.

[Munin]

Gilgamesh в сообщении #996022 писал(а):

Ну раз так то можно сочинять разные теории об этом 8-)

Можно, но не в науке. В науке можно сочинять только логичные и обоснованные теории.

[arseniiv]

Gilgamesh в сообщении #996022 писал(а):

Но у меня недавно пришла идея в голову что если бы у нас были кольцевые ДНК то тогда не существовала бы старость и смерть...........

Не обязательно.

(Оффтоп)

Но я не буду упоминать всякие слова типа «свободные радикалы», потому что вы пойдёте опять искать по Мембране и читать её.

-- Пт мар 27, 2015 00:54:35 --

Ну и вообще смерть бывает не только от старости. Как ни странно.

[Gilgamesh]

arseniiv в сообщении #996188 писал(а):

Но я не буду упоминать всякие слова типа «свободные радикалы», потому что вы пойдёте опять искать по Мембране и читать её.

arseniiv в сообщении #996188 писал(а):

Ну и вообще смерть бывает не только от старости. Как ни странно.

Хорошо, согласен что есть и другие причины тоже. Но думаю что в случае кольцевой ДНК теломеры не были бы и старение на эту почву не было бы.

[Munin]

Gilgamesh
А как вам такая мысль: старение возникло эволюционно как приспособление, выгодное для естественного отбора? И смерть тоже.

[Sonic86]

Munin в сообщении #996624 писал(а):

Gilgamesh
А как вам такая мысль: старение возникло эволюционно как приспособление, выгодное для естественного отбора? И смерть тоже.

Я не так давно ради интереса гуглил теории старения, их очень много, они разные, выделяются 4 типа. Вот один из типов теорий, это где именно так и считается, что старение выгодно популяции в целом при действии естественного отбора.
Ссыль: post692350.html#p692350

(длинная цитата)

Цитата:

...

Legioner93 писал(а):

Вот траву нашли 200'000-летнюю
Вот 500'000-летняя бактерия.

Прикольно.

Legioner93 писал(а):

Дело за малым - как-то активировать этот ген в остальных клетках. Дело за генными инженерами будущего.

Но я повторю. Механизм старения далеко неединственный. И рецепты одного организма не подойдут для рецептов другого организма. У бактерий вообще нет проблем с пределом Хейфлика - у них хромосома кольцевая. Кроме того, от бессмертия клетки к бессмертию организма большой путь.
С травой и гидрой надо разбираться... У них нет, такой системы гормональной регуляции, как у человека
Про голого землекопа вот. Этот организм ближе к человеку, чем бактерия, трава и гидра. Общих причин старения для всех организмов нет.

Попробую найти причины старения (просто погуглил)
1. Теломеразная теория старения.

Legioner93 писал(а):

Дело за малым - как-то активировать этот ген в остальных клетках.

Может быть так, но надо не просто включить теломеразу, но еще и проверить, что это ни на что больше сильно не повлияет, что не факт (вдруг какая-то часть теломеразы - игнобитор какого-то другого фермента?).
2. Непрерывная гибель нейронов.
3. Износ кровеносной системы - капилляры не восстанавливаются. Вообще, износ органов - они постепенно превращаются в соединительную ткань.
4. Старение - признак, поддерживаемый естественным отбором.
5. Свободные радикалы (вступают в реакции с чем попадется, разрушают структуры клеток)
6. Разнообразные генетические нарушения, вызывающие нарушения обмена веществ. Таковых известно порядка 1000.
7. Накопление разнообразных дегенеративных повреждений
8. Экологические причины старения (воздействие излучений (ультрафиолетовое, ионизирующее, химические вещества (канцерогены, консерванты, антибиотики, тяжелые металлы), а также инфекции и интоксикации.)
9. Уменьшение с возрастом выработки соматотропина (гормон роста) и половых гормонов.
10. Высокая калорийность пищи (обнаружено эмпирически).
11. Элевационная теория Дильмана (если честно, ниасилил)(разрегулирование работы тимуса с последующей разрегуляцией всей гормональной регуляции)(старение не запрограммировано, а есть побочный продукт реализации генетической программы развития и поэтому старение возникает с закономерностью, свойственной генетической программе)(Главная причина старения – это возрастное снижение чувствительности гипоталамуса к регуляторным сигналам, поступающим от нервной системы и желез внутренней секреции).
12. Теория дефицита нутриентов - витаминная недостаточность, недостаток необходимых минеральных веществ и аминокислот в продуктах, приводят к необратимым физиологическим изменениям и болезням.
13. Теория образования поперечных связей - под воздействием глюкозы (гликозилирование) важнейшие для организма белковые молекулы сцепляются или склеиваются друг с другом (образуются поперечные связи), что разрушает клетки и ткани, замедляя физиологические процессы.
14. Аутоиммунная теория - запрограммированный спад в функционировании иммунной системы приводит к увеличению уязвимости к инфекционным заболеваниям и к разрушению собственных клеток собственной иммунной системой. Аутоиммунный механизм старения определяется с помощью выявления аутоантител.
15. Накопление изменённых белков, выпадающих из метаболических циклов.
16. Митохондриальная теория старения.
17. Эпигенетическая теория старения. (ниасилил, если честно)
18. Теория апоптоза (Апоптоз - процесс запрограммированной гибели клетки. Каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть.)
вот тут все в куче (за качество сайта не ручаюсь)
Почитал вообще: сейчас даже не ясно, какие причины определяющие старение: внешние или внутренние. Так что явно просто включить ген теломеразы далеко недостаточно. Есть даже вариант, что старение - проявление 2-го закона термодинамики.
Вот 4 типа направления старения:
а) "загрязнение" организма со временем как следствие принципиальной недостаточности открытости любых отграниченных от среды систем, даже если они самообновляются внутри себя;
б) принципиальная недостаточность сил отбора для сохранения только "нужных" структур в пределах данной системы, если информация для самосохранения имеется только внутри системы;
в) снижение количества любых необновляющихся структур в системе, - а для большинства сложных организмов всегда имеются необновляющиеся структуры на всех уровнях их организации (зубы, альвеолы, нефроны, нервные клетки и пр.);
г) нарушения регуляции, вызванные различными причинами общего и частного характера, в том числе снижением давления эволюционного отбора с возрастом (после полового созревания) на факторы качества и гармоничности систем регуляции и наличием конечных программ развития (роста, дифференцировки тканей, полового развития, иммунитета и т.п.).

Вот тут есть куча литературы.

Т.е. бессмертие человеческого организма - это, по-моему, вещь труднодостижимая...

[Gilgamesh]

Munin в сообщении #996624 писал(а):

А как вам такая мысль: старение возникло эволюционно как приспособление, выгодное для естественного отбора? И смерть тоже.

Почему смерть возникла это в принципе понятно: размер нашей планеты конечна и раз организм размножается то в отсутствии смерти очень скоро не остался бы свободного места и потом из-за жестокой конкуренции смерть (уже не естественный а искусственный) все-таки существовала бы.

Но зачем нам старость?

Sonic86 в сообщении #996673 писал(а):

Я не так давно ради интереса гуглил теории старения, их очень много, они разные, выделяются 4 типа. Вот один из типов теорий, это где именно так и считается, что старение выгодно популяции в целом при действии естественного отбора.

Спасибо, не знал что этих теории так много.

[Munin]

Gilgamesh в сообщении #1000538 писал(а):

Почему смерть возникла это в принципе понятно: размер нашей планеты конечна и раз организм размножается то в отсутствии смерти очень скоро не остался бы свободного места и потом из-за жестокой конкуренции смерть (уже не естественный а искусственный) все-таки существовала бы.

Нет, подразумевается запланированная смерть, а не от голода, паразитов или в зубах хищников. Смерть как часть онтогенеза.

[Ruslan_Sharipov]

Есть такой организм Caenorhabditis elegans. Это маленький червяк. У него всего 1090 клеток (см. Programmed cell death in the nematode C. elegans). В нем исследовали программируемую гибель отдельных клеток. Будет интересно узнать, а как происходит старение и смерть в этом очень простом организме? Требуется найти описание процесса гибели или, если такого описания нет, произвести самостоятельное наблюдение. При этом надо удостовериться, что гибель происходит именно по причине старения, а не в силу дефицита питания или дефицита отдельных компонент в питании.

Некоторые сведения о генах старения есть в Википедии, см. Гены старения. Про тех же червей написано здесь: Путешествие в космос замедляет старение или вот здесь Вечная жизнь прячется в генных тумблерах червей-паразитов.

Если научиться как-то метить отдельных червячков, то можно производить искусственный отбор по продолжительности жизни и вывести линию червей-долгожителей. После этого можно сравнить их геном с геномом природных аналогов.

[Ruslan_Sharipov]

Вот любопытный сайт, продвигающий сходные идеи, но связанные с селекцией симбионта Caenorhabditis elegans, см. Селекция бактерий E.coli на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans. Правда надо бы убедиться, не является ли сайт мошенническим по сбору денег. Это могут сделать форумчане, живущие в Москве, посетив ОАО АКБ «Авангард» по указанному на сайте адресу.

А вот это исследование связывает старение с полом: Самцы нематод отравляют жизнь своим партнёрам.