Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Щеголев С. Ю. Современные взгляды на эволюцию: о роли горизонтального переноса генов // Известия вузов. ПНД. 2013. Т. 21, вып. 4. С. 34-51. DOI: 10.18500/0869-6632-2013-21-4-34-51

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 2013no4p043.pdf
(загрузок: 426)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Наука - образованию
Тип статьи: 
Разное
УДК: 
573.8:579.23
DOI: 
10.18500/0869-6632-2013-21-4-34-51

Современные взгляды на эволюцию: о роли горизонтального переноса генов

Авторы: 
Щеголев Сергей Юрьевич, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской Академии Наук
Аннотация: 

Статья представляет собой расширенный конспект лекции, прочитанной для студентов и аспирантов факультета нелинейных процессов СГУ на школе-конференции «Нелинейные дни в Саратове для молодых – 2012». В ней представлен краткий обзор работ, отражающих основные положения современной теории биологической эволюции. В огромном разнообразии источников, посвященных изложению различных подходов к проблеме (включая ряд основополагающих исследований по вопросам самоорганизации открытых систем) и анализу экспериментальных данных (порой довольно противоречивых) предпочтение отдано публикациям российских и зарубежных авторов, представляющим (по мнению докладчика) наибольший интерес для микробиологов. Особое внимание уделено, в частности, роли межвидового (горизонтального) обмена генетической информацией, его значению для эволюции, возникновения и функционирования широкого круга эндо- и эктосимбиотических систем с участием растений и микроорганизмов, генной инженерии.  

Ключевые слова: 
Биологическая эволюция
горизонтальный перенос генов
открытые системы
панспермия
прокариоты
Самоорганизация
симбиогенез
филогения
Список источников: 
  1. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь. 2-е изд., доп. СПб.: Наука, 2001.
  2. Климонтович Ю.Л. Введение в физику открытых систем // Сорос. обр. журн. 1996, No 8. С. 109.
  3. Woese C.R. Interpreting the universal phylogenetic tree // PNAS. 2000. Vol. 97, No 15. P. 8392.
  4. URL: http://www.zo.utexas.edu/faculty/antisense/downloadfilestol.html.
  5. Климонтович Ю.Л. Турбулентное движение и структура хаоса: Новый подход к статистической теории открытых систем. Изд. 3. Синергетика: от прошлого к будущему. М.: URSS. 2010.
  6. Розанов А.Ю. Когда появилась жизнь на Земле? // Вестник РАН. 2010. Т. 80, No 5–6. С. 533.
  7. Hoover R.B. Fossils of cyanobacteria in CI1 carbonaceous meteorites: implications to life on comets, Europa and Enceladus // J. Cosmol. 2011. Vol. 13. P. 3811.
  8. Sharov A.A. Genetic gradualism and the extraterrestrial origin of life // J. Cosmol. 2010. Vol. 5. P. 833.
  9. Joseph R., Wickramasinghe N.C. Genetics indicates extra-terrestrial origins for life: the first gene. Did life begin following the big bang? // J. Cosmol. 2011. Vol. 16. 29. P. 6832.
  10. Спирин А.С. Когда, где и в каких условиях мог возникнуть и эволюционировать мир РНК? // Палеонтол. журн. 2007, No 5. С. 11–19.
  11. Снытников В.Н. Абиогенный синтез пребиотического вещества для биосферы Земли как стадия самоорганизации на астрофизической и палеонтологической шкале времени // Палеонтол. журн. 2007, No 5. С. 3.
  12. URL: http://myxo.css.msu.edu/index.html.
  13. Lenski R.E., Travisano M. Dynamics of adaptation and diversification: a 10000-generation experiment with bacterial populations // PNAS. 1994. Vol. 91, No 15. P. 6808.
  14. Blount Z.D., Borland C.Z., Lenski R.E. Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli // PNAS. 2008. Vol. 105, No 23. P. 7899.
  15. Barrick J.E., Yu D.S., Yoon S.H., Jeong H., Oh T.K., Schneider D., Lenski R.E., Kim J.F. Genome evolution and adaptation in a long-term experiment with Escherichia coli // Nature. 2009. Vol. 461. P. 1243.
  16. Докинз Р. Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции. М.: Астрель: CORPUS. 2012.
  17. Четвериков С.С. О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики // Журн. эксперим. биол. 1926. Т. 2. Вып. 1. С. 3; Вып. 4. С. 237.
  18. Марков А. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы. М.: Астрель: CORPUS, 2010.
  19. Behe M.J. Darwin’s black box. The biochemical challenge to Evolution. N.Y.: Simon & Shuster, 1998.
  20. Behe M.J. Experimental evolution, loss-of-function mutations and the «first rule of adaptive evolution» // Quart. Rev. Biol. 2010. Vol. 85. No 4. P. 419.
  21. Заварзин Г.А. Недарвиновская область эволюции // Вестник РАН. 2000. Т. 70, No 5. С. 403.
  22. Заварзин Г.А. Составляет ли эволюция смысл биологии? // Вестник РАН. 2006. Т. 76, No 6. С. 522.
  23. Галимов Э.М. Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью. Происхождение и принципы эволюции. М.: Едиториал УРСС, 2006.
  24. Чайковский Ю.В. Наука о развитии жизни. Опыт теории эволюции. М.: Tоварищество научных изданий КМК, 2006.
  25. Чайковский Ю.В. Активный связный мир. Опыт теории эволюции жизни. М.: Tоварищество научных изданий КМК. 2008.
  26. Мейен С.В. Проблема направленности эволюции. Итоги науки и техники. Зоология позвоночных. Том 7. М.: ВИНИТИ, 1975. С. 66.
  27. Тахтаджян А.Л. Грани эволюции. Статьи по теории эволюции, 1943–2006 гг. СПб.: Наука, 2007.
  28. Тахтаджян А.Л. Дарвин и современная теория эволюции. Чарлз Дарвин. Происхождение видов путем естественного отбора. 2-е изд., доп. СПб.: Наука, 2001. С. 517.
  29. Ochiai K., Yamanaka T., Kimura K., Sawada O. Inheritance of drug resistance (and its transfer) between Shigella strains and between Shigella and E. coli strains (in Japanese) // Hihon Iji Shimpor. 1959. Vol. 1861. P. 34.
  30. Syvanen M. Cross-species gene transfer; implications for a new theory of evolution // J. Theor. Biol. 1985. Vol. 112. P. 333.
  31. Шестаков С.В. О ранних этапах биологической эволюции с позиций геномики // Палеонтол. журн. 2003, No 6. С. 50-57.
  32. Chilton M.-D., Drummond M.H., Merlo D.J., Sciaky D., Montoya A.L., Gordon M.P., Nester E.W. Stable incorporation of plasmid DNA into higher plant cells: the molecular basis of crown gall tumorigenesis // Cell. 1977. Vol. 11. P. 263.
  33. Чумаков М.И., Моисеева Е.М. Технологии агробактериальной трансформации растений in planta // Биотехнология. 2012, No 1. С. 8.
  34. Dubey G., Ben-Yehuda S. Intercellular nanotubes mediate bacterial communication // Cell. 2011. Vol. 144, No 4. P. 590.
  35. Doolittle W.F. Uprooting the tree of life // Scientific American. 2000, No 2. P. 90.
  36. Марков А.В., Куликов А.М. Происхождение эвкариот: выводы из анализа белковых гомологий в трех надцарствах живой природы // Палеонтол. журн. 2005, No 4. С. 3.
  37. Doolittle W.F. Phylogenetic classification and the universal tree // Science. 1999. Vol. 284, No 5423. P. 2124.
  38. Dagan T., Artzy-Randrup Y., Martin W. Modular networks and cumulative impact of lateral transfer in prokaryote genome evolution // PNAS. 2008. Vol. 105, No 29. P. 10039.
  39. Браун Т.А. Геномы. / Пер. с англ. М.- Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2011.
  40. Treangen T.J., Rocha E.P.C. Horizontal transfer, not duplication, drives the expansion of protein families in prokaryotes // PLoS Genetics. 2011.Vol.7,No 1.e1001284.P. 1.
  41. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агросистем будущего. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2009.
  42. Kaneko T., Minamisawa K., Isawa T., Nakatsukasa H., Mitsui H., Kawaharada Y., Nakamura Y., Watanabe A., Kawashima K., Ono A., Shimizu Y., Takahashi C., Minami C., Fujishiro T., Kohara M., Katoh M., Nakazaki N., Nakayama S., Yamada M., Tabata S., Sato S. Complete genomic structure of the cultivated rice endophyte Azospirillum sp. B510 // DNA Res. 2010. Vol. 17, No 1 P. 37.
  43. Wisniewski-Dye F., Borziak K., Khalsa-Moyers G., Alexandre G., Sukharnikov L.O., Wuichet K., Hurst G.B., McDonald W.H., Robertson J.S., Barbe V., Calteau A., Rouy Z., Mangenot S., Prigent-Combaret C., Normand P., Boyer M., Siguier P., Dessaux Y., Elmerich C., Condemine G., Krishnen G., Kennedy I., Paterson A.H., Gonzalez V., Mavingui P., Zhulin I.B. Azospirillum genomes reveal transition of bacteria from aquatic to terrestrial environments // PLoS Genetics. 2011. Vol. 7, No 12. e1002430. P. 1.
  44. Katsy E.I. Plasmid plasticity in plant-associated bacteria of the genus Azospirillum // In: Bacteria in agrobiology: plant growth responses / Ed. D.K. Maheshwari. Berlin: Springer, 2011. P. 139.
  45. Марков А. Эволюция человека. В 2 кн. Кн. I. Обезьяны, кости и гены. М.: Астрель: CORPUS, 2012.
  46. Марков А. Эволюция человека. В 2 кн. Кн. II. Обезьяны, нейроны и душа. М.: Астрель: CORPUS, 2012.
  47. Докинз Р. Расширенный фенотип: длинная рука гена. М.: Астрель: CORPUS, 2011.
  48. Добжанский Ф. Генетика и происхождение видов. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2010.
Поступила в редакцию: 
22.02.2013
Принята к публикации: 
22.02.2013
Опубликована: 
30.11.2013
Краткое содержание:
Иконка PDF a2013no4p043.pdf
(загрузок: 74)
  • 2373 просмотра