Genombau
Aus dem Thread "Einfache Arithmetik stellt die Evolution einer überprüfbaren Herausforderung"

Beitrag des Monats: Dezember 2001
von Prof Weird

Betreff:    Re: Einfache Arithmetik stellt die Evolution einer überprüfbaren Herausforderung
Newsgroups: talk.origins
Datum:       6. Dezember 2001
Autor:       Prof Weird
Message-ID: 3b9c6c39.0112060957.510a2067@posting.google.com

"Mark & Roslyn Elkington" <marilyn@zeta.org.au schrieb in der Nachricht news:<V8GP7.374$ko4.28897@nasal.pacific.net.au>...
> Ich fordere empirische Belege aus kontrollierten Studien einer nachhaltig
> wachsenden Genomgröße einer untersuchten Population. Ich bitte Sie nicht,
> Ihre evolutionären Voraussetzungen retrospektiv auf bekannte Genome
> anzuwenden, sondern ich bitte Sie, auf dokumentierte Studien tatsächlicher
> Evolution hinzuweisen, die ein Genom aufbauen.

Wenn die Gene identisch sind, zu welchem anderen Schluss könnten Sie kommen
als Duplikation?

Es gibt einige Hinweise auf zwei genomweite Duplikationen (ALLE Gene
verdoppelt) seit den kieferlosen Fischen, aber ich glaube, diese Artikel
passen eher zu dem, was Sie suchen:

"Spontane tandemartige Sequenzduplikationen reversieren die thermische
Stabilität von carboxy-terminal modifiziertem 3-Isopropylmalat-Dehydrogenase",
S Akanuma, A Yamagishi, N Tanaka, T Oshimi, Journal of Bacteriology
Nov 1996 #178, S. 6300-6304

Sie entfernten 22 bp vom Ende des leuB-Gens eines thermophilen Bakteriums
(kann bei 65 Grad ohne Leucin wachsen, aber nicht bei 75 Grad).

Es entstanden 3 spontane Mutationen, die ohne Leucin bei 75 Grad wachsen
konnten – es waren alle DUPLIKATIONEN von DNA.

"Tandemartige Sequenzduplikationen komplementieren funktionell Deletionen
im D1-Protein des Photosystems II", H Kless und W Vermaas, Journal of
Biological Chemistry
, 270 #28 (1995), S. 16536-16541

Gelöschte Sequenzen aus dem D1-Protein eines Cyanobakteriums – konnte
keine Glykosynthese mehr durchführen (benötigt Glukose für das Wachstum).

In einer Linie (dYNIV – Deletion von 4 Aminosäuren) entstanden 3 Mutanten
– durch Duplikationen von DNA in der Nähe des Deletionsortes. Einige waren
Frameshifts, aber die Hinzufügung der neuen Nukleotide ermöglichte den
Zellen, wieder Glukose herzustellen.

In einer anderen Linie (dNN – Deletion von 2 Aminosäuren an einem anderen
Ort) entstanden 3 Mutanten – wiederum durch Duplikationen von DNA in diesem
Bereich. 2 von 3 waren Frameshifts (bezogen auf die Elternsequenz), aber
sie ermöglichten den Zellen, wieder Glukose herzustellen.

"Beschleunigte evolutionäre Anpassung regulatorischer Gene in einer
adaptiven Strahlung", M Barriu, RH Robichaux, MD Purugganam, Proceedings
of the National Academy of Sciences
(98) #18, S. 10208-10213

Die hawaiianische Silberschwert-Allianz ist eine Sammlung von 30 Arten in
3 Gattungen, die in Hawaii vorkommen – die Analyse ihrer DNA und Enzyme
zeigt, dass sie alle aus einer FUSION und Duplikation von 2 verschiedenen
Pflanzengenomen entstanden – die Vorfahren waren höchstwahrscheinlich
Anisocarpus scabridus und Carlquisia muirii (nordamerikanische
Tarweiden).

Die hawaiianische Silberschwert-Allianz ist tetraploid, während die
Elternlinien diploid sind. Dies ist bei Pflanzen üblich – obwohl ein
Hybrid zwischen zwei verschiedenen, aber verwandten Arten meist steril ist
(Chromosomen können sich nicht richtig paaren – [1A + 1B]-Chromosomensatz,
wobei A von einem Elternteil stammt, B vom anderen, und bei der Bildung
von Gameten A und B halbiert werden müssen, aber es muss eine ganze Zahl
sein).

Gelegentlich verdoppeln sich in einem wachsenden Spross die Chromosomen
[2A + 2B], aber es findet keine Zellteilung statt. Dieser Hybrid ist
JETZT SELBSTBEFRUCHTBAR UND EINE NEUE ART. Gameten sind [A + B] – können
Nachkommen aus Selbstbefruchtung produzieren, aber NICHT mit A oder B
als Elternbeständen.

Die meisten landwirtschaftlichen Pflanzen heute sind tetraploid oder
oktoploid – das macht sie größer. Erdbeeren, so wie ich mich erinnere,
sind etwa 16N (durch Kreuzung zweier nahe verwandter Arten und Verdopplung
der Chromosomenzahlen, um sie fruchtbar zu machen, mehrmals durchgeführt).