Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

p__

Rockville, MD -- Today's evolutionary theory is not enough to tell us how even simple mutation biases may skew the evolutionary process, according to a report by scientists from the University of Maryland Biotechnology Institute (UMBI).

Yampolsky and Stoltzfus argue that in a more general theory, mutation-biased evolution does not have to be neutral.

Stoltzfus says that many of Darwin's 20th century followers adopted the view that all non-randomness in evolution comes from natural selection. "What is important, then, is to use population-genetic reasoning to demonstrate that both mutation biases and selection influence the outcome of evolution under simple conditions. Without disputing that natural selection is a prominent 'external' cause of non-randomness in evolution, we maintain that there is also an 'internal' cause arising from biases in variation. It is this kind of 'internal' directionality- disparaged by 20th century Darwinians as 'orthogenesis'- that is needed to fully appreciate modern research in molecular evolution and in evolutionary developmental biology."

http://www.sciencedaily.com/releases/2001/...10313074117.htm

Heeft iemand een idee over welke 'interne oorzaken' voor niet-willekeurige mutaties ze het hier hebben?

Archeopteryx

Het artikel spreekt over een "internal cause (i.e. directionality) arising from biases in variation". Er moet dus sprake zijn van genetische variatie die al een zekere richting doet vermoeden (bias) en dit moet dan door een interne oorzaak gestuurd worden.

Welnu, dergelijke processen bestaan niet. Zoals ook al in het artikel genoemd wordt is dit orthogenese. Misschien in de 19e en vroege 20e eeuw een aantrekkelijk idee, met de huidige inzichten in de moleculaire genetica is dat niet meer geloofwaardig.

Ik denk dat dat ook de belangrijkste reden is dat er in het artikel geen empirische gegevens worden gepresenteerd, het idee van "internal cause..." blijft dan ook uiterst vaag en dat voor wetenschappers, hoewel, in Wageningen doet men ook wel onderzoek naar de invloed van aardstralen op de kwaliteit van koemelk...

p__

Welnu, dergelijke processen bestaan niet. Zoals ook al in het artikel genoemd wordt is dit orthogenese. Misschien in de 19e en vroege 20e eeuw een aantrekkelijk idee, met de huidige inzichten in de moleculaire genetica is dat niet meer geloofwaardig.

Heb je nog argumenten hiervoor?

Want volgens dat artikel lijkt er dus wel hiervan sprake te zijn:

Since the 1970's when the technique of gene sequencing was developed, evidence has been accumulating that mutation biases strongly influence the evolution of genes and proteins, say the authors. The influence has been interpreted as a sign of "neutral evolution", a kind of random noise in the evolutionary process.

En in een ander artikel zag ik dit staan:

Previous studies have revealed a number of biases in the rates of different types of mutational change. These arise in part from the innate biochemical characteristics of the four DNA nucleotide units -- adenine, guanine, cytosine and thymine -- that affect their vulnerability to modification and the accuracy with which they are replicated when cells divide. Particular nucleotide sequences, for example cytosine-guanine (CpG) dinucleotides, form "hotspots" -- regions that are particularly vulnerable to alterations that convert one nucleotide to another, causing mutations.

http://www.sciencedaily.com/releases/2004/...40817080336.htm

Archeopteryx

p__ schreef:

Want volgens dat artikel lijkt er dus wel hiervan sprake te zijn:

Quote:

Since the 1970's when the technique of gene sequencing was developed, evidence has been accumulating that mutation biases strongly influence the evolution of genes and proteins, say the authors. The influence has been interpreted as a sign of "neutral evolution", a kind of random noise in the evolutionary process.

Het blijft mij onduidelijk wat ze met "influence" bedoelen, en dat is opmerkelijk omdat ze het erover hebben dat "strongly influence the evolution of genens and proteins". Aan superlativen geen gebrek, wel aan duidelijkheid.

en:

Want volgens dat artikel lijkt er dus wel hiervan sprake te zijn:

Quote:

En in een ander artikel zag ik dit staan:

Quote:

Previous studies have revealed a number of biases in the rates of different types of mutational change. These arise in part from the innate biochemical characteristics of the four DNA nucleotide units -- adenine, guanine, cytosine and thymine -- that affect their vulnerability to modification and the accuracy with which they are replicated when cells divide. Particular nucleotide sequences, for example cytosine-guanine (CpG) dinucleotides, form "hotspots" -- regions that are particularly vulnerable to alterations that convert one nucleotide to another, causing mutations.

In dit stuk staat een voorbeeld van kenmerken (biases) van mutaties die recentelijk zijn gevonden. Dat lijkt me niet meer dan logisch, de laatste jaren heeft het sequensen van genomen een enorme vlucht genomen. Om al die info te verwerken is de bioinformatica meeontwikkeld dus dat er nieuwe ontdekkingen in genomen worden ontdekt is niet meer dan logisch. De aanname in het eerste artikel dat er dus "biases in variation" zijn is zeker waar, maar ze gaan de mist in als ze een soort interne gerichtheid vermoeden.

Externe gerichtheid is natuurlijke selectie, dat is de manier waarop selectie van genen plaats vindt, dit gaat prima samen met de "biases in variation" (iets wat ze ook nietbestrijden), het is nl. niet meer dan genetische variatie, en dat is weer nodig om een antal fenotypen te creeeren om natuurlijke selectie op los te laten. Bij interne gerichtheid is hier geen sprake van, in die zin is het blind en op die manier kan het ook voor organismen zorgen die minder goed aan de omgeving zijn aangepast (die vervolgens worden weggeselecteerd...).

Kortom, de biases in variation staan buiten kijf, het is genetische variatie hence, natuurlijke selectie. Interne gerichtheid kan geen voordeel voor het organisme hebben, hoewel dat een theoretische opmerking is, het bestaat niet om die reden.

p__

maar ze gaan de mist in als ze een soort interne gerichtheid vermoeden.

Dat model dat ze opgesteld hebben geeft aan dat die biases dus de richting van de evolutie sterk kunnen beinvloeden. Dat is toch een interne oorzaak van de richting van de evolutie?

NS kan hier natuurlijk uit wegselecteren, maar de overgebleven selecties zijn ook door interne gerichtheid tot stand gekomen.

Kortom, de biases in variation staan buiten kijf, het is genetische variatie hence, natuurlijke selectie. Interne gerichtheid kan geen voordeel voor het organisme hebben, hoewel dat een theoretische opmerking is, het bestaat niet om die reden.

Dat interne gerichtheid geen voordeel kan hebben, daar ben ik het niet mee eens. Het merendeel van deze gerichte mutaties zal misschien negatief uitpakken, net zoals veruit het merendeel van de huidige willekeurige mutaties negatief uitpakken, maar af en toe zullen er dus wel positieve mutaties bij zitten.

Archeopteryx

P__ schreef:

Dat model dat ze opgesteld hebben geeft aan dat die biases dus de richting van de evolutie sterk kunnen beinvloeden. Dat is toch een interne oorzaak van de richting van de evolutie?

Aangenomen dat die biases richting kunnen aangeven is het nog altijd de natuur die selecteert.

Ik betwijfel dus ook dat die biases überhaupt een richting kunnen aangeven. Het is namenlijk wel mogelijk om een genoom te sequensen, maar om daar vervolgens conclusies uit te trekken over functionaliteit (want dat is gerichtheid) lijkt me spelen met vuur. Ze blijven in het eerste artikel dan ook vaag over die biases, waar ze het hebben gevonden, wat de mogelijke rol van die sequenties is etc.

Mogelijk bedoelen ze dat er een bepaalde set aan allelen is die al een zekere richting aangeeft in de populatie, maar dat staat nergens.

Dat interne gerichtheid geen voordeel kan hebben, daar ben ik het niet mee eens. Het merendeel van deze gerichte mutaties zal misschien negatief uitpakken, net zoals veruit het merendeel van de huidige willekeurige mutaties negatief uitpakken, maar af en toe zullen er dus wel positieve mutaties bij zitten.

Gerichte mutaties zijn hier niet aan de orde (gelukkig maar, want gerichte mutaties bestaan niet), het gaat om interne gerichtheid voortkomend uit genetische variatie. De interne gerichtheid is hier equivalent aan NS, mutaties kunnen alleen maar spontaan optreden. Hoewel, in het tweede artikel stond dat er wel degelijk zaken in het genoom zijn aan te wijzen die een hogere gevoeligheid voor mutaties hebben. Kortom, dat is meer een zoektocht naar de gevoeligheid van sequenties voor mutaties. Ook dat is overigens een bekend gegeven, sommige mutaties zijn in het geheel niet schadelijk, andere wel en andere hebben een positief effect, het is dan alleen nog een kwestie van selectie van het nieuwe fenotype.

p__

Ik betwijfel dus ook dat die biases überhaupt een richting kunnen aangeven. Het is namenlijk wel mogelijk om een genoom te sequensen, maar om daar vervolgens conclusies uit te trekken over functionaliteit (want dat is gerichtheid) lijkt me spelen met vuur.

Ik denk dat ze met richting hier gewoon de richting van de evolutie bedoelen.

Dus een bias in mutaties kan de richting van de evolutie beinvloeden.

Ze blijven in het eerste artikel dan ook vaag over die biases, waar ze het hebben gevonden, wat de mogelijke rol van die sequenties is etc.

Dat komt omdat ze hier alleen via een simulatie aantonen dat de evolutie sterk beinvloed kan zijn door bias in mutaties. De vraag wat die bias is beantwoorden ze inderdaad niet.

Ook dat is overigens een bekend gegeven, sommige mutaties zijn in het geheel niet schadelijk, andere wel en andere hebben een positief effect, het is dan alleen nog een kwestie van selectie van het nieuwe fenotype.

Je hebt het hier wel over de selectie van het door mutationele bias gevormde geno en fenotype.

Wat ik wel vreemd vind is dat ze hier nu pas achterkomen. Veel neodarwinisten/evolutionisten hebben immers altijd gezegd dat mutaties altijd willekeurig zijn, en nu zou opeens blijken dat dit niet zo is?

Archeopteryx

P__ schreef:

Ik denk dat ze met richting hier gewoon de richting van de evolutie bedoelen.

Dus een bias in mutaties kan de richting van de evolutie beinvloeden.

Dat denk ik ook, maar er is denk ik geen verschil tussen een bias in mutaties en genetische variatie. Dan nog gaat het te ver om te zeggen dat er een "internal source of non-randomness" is. Genomics is echter wel in staat om biases aan te tonen, maar dat het genoom niet homogeen is behoeft denk ik nauwelijks uitleg.

Wat ik wel vreemd vind is dat ze hier nu pas achterkomen. Veel neodarwinisten/evolutionisten hebben immers altijd gezegd dat mutaties altijd willekeurig zijn, en nu zou opeens blijken dat dit niet zo is?

Het feit dat mutaties willekeurig zijn staat niet ter discussie, in het tweede artikel wordt een voorbeeld gegeven van een beivloeding van de gevoeligheid voor mutaties. Iets dat al langer bekend is door verschillende eiwitten bij verschillende organismen met elkaar te vergelijken. Zo blijkt het zo te zijn dat sommige eiwitten heel gevoelig zijn voor mutaties, deze eiwitten zullen in de loop van de tijd dan ook redeljk hetzelfde blijven. Andere eiwitten zijn weer een stuk toleranter voor mutaties en die zullen dan niet zo snel worden weggeselecteerd wat op den duur leidt tot een opeenhoping van mutaties en een veranderend eiwit.

Het lijkt me wel duidelijk dat genomics een grote rol zal gaan spelen op alle terreinen van de biologie, ik ben benieuwd...

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?

Re: Interne oorzaak van niet-willekeurige mutaties?