| dbo:abstract
|
- صاغ جورج كريستوفر وليامز فرضية تعدد النمط الظاهري المعاكس لأول مرة في عام 1957 كتفسير تطوري للشيخوخة. تعدُّد النمط الظاهري، ظاهرة تحكُّم جينٍ واحد بأكثر من سمة مظهرية في الكائن الحي. يحصل تعدد النمط الظاهري المعاكس عندما يتحكم الجين في أكثر من سمة، بحيث تكون واحدة على الأقل من هذه السمات مفيدة في صلاحية الكائن الحي التطورية وواحدة على الأقل مضرة بها. كانت فكرة وليام حول تعدد النمط الظاهري المعاكس أنه إذا تسبب الجين في زيادة التكاثر في الفترة المبكرة من الحياة وزيادة الشيخوخة في الفترة المتأخرة من الحياة، فستكون الشيخوخة قابلة للتكيف في التطور. على سبيل المثال، تشير إحدى الدراسات إلى أن استنزاف الجُريبات المبيضية في إناث البشر يتسبب في حدوث دورات أكثر انتظامًا في الحياة المبكرة وفقدان الخصوبة في وقت لاحق من العمر من خلال انقطاع الطمث، وهذا مما يمكن انتقاءه بسبب تفوق فوائده المبكرة على تكاليفه المتأخرة. (ar)
- The antagonistic pleiotropy hypothesis was first proposed by George C. Williams in 1957 as an evolutionary explanation for senescence. Pleiotropy is the phenomenon where one gene controls for more than one phenotypic trait in an organism. Antagonistic pleiotropy is when one gene controls for more than one trait, where at least one of these traits is beneficial to the organism's fitness early on in life and at least one is detrimental to the organism's fitness later on due to a decline in the force of natural selection. The theme of G.C. William's idea about antagonistic pleiotropy was that if a gene caused both increased reproduction in early life and aging in later life, then senescence would be adaptive in evolution. For example, one study suggests that since follicular depletion in human females causes both more regular cycles in early life and loss of fertility later in life through menopause, it can be selected for by having its early benefits outweigh its late costs. (en)
- Die antagonistische Pleiotropie ist ein Erklärungsmodell für das Altern von Organismen, die sich geschlechtlich fortpflanzen. Die Theorie wurde 1957 von dem US-amerikanischen Evolutionsbiologen George C. Williams aufgestellt. Sie wird den evolutionären Theorien des Alterns zugerechnet. (de)
- La pléiotropie antagoniste est une théorie portant sur la génétique élaborée par le biologiste George C. Williams en 1957 pour expliquer la cause du vieillissement. (fr)
- Антагонистическая плейотропия (англ. Antagonistic pleiotropy) — теория, описывающая один из механизмов возникновения старения с эволюционной точки зрения. Строго говоря, термин «антагонистическая плейотропия» означает пример плейотропии, то есть нескольких разных фенотипических эффектов одного гена, при котором этот ген имеет не просто разные, а противоположные эффекты. Однако сегодня этот термин используется для названия идеи или модели, предложенной в 1957 году Джорджем Уильямсом, также известной под шуточным названием «теория „оплаты потом“». Согласно этой теории, в организме должны существовать плейотропные гены, которые оказывают разный эффект на выживание организмов на протяжении разных периодов жизни: полезные в молодом возрасте, когда эффект естественного отбора сильный, и вредные позднее, когда эффект естественного отбора слабый. Предложенные Уильямсом плейотропные гены должны были объяснить процесс старения. Такие гены поддерживаются в популяции, вероятнее всего, благодаря их позитивному влиянию на размножение в молодом возрасте, несмотря на их негативные эффекты в позднем возрасте, до которого доживает незначительная часть популяции. Эффект этих генов в поздней жизни и будет процессом старения, вне зависимости от того, вызывают ли они старение или только не останавливают процесс повреждений, вызванный другими факторами. Предположим, существует ген, который увеличивает фиксацию кальция в костях. Такой ген имеет позитивный эффект в молодом возрасте, так как снижает риск переломов, но негативный эффект в пожилом возрасте из-за увеличения риска остеоартрита в связи с чрезмерной кальцификацией суставов. В природных условиях такой ген фактически не имел бы негативного эффекта, так как большинство животных погибло бы задолго до появления негативного влияния. Это не компромисс между позитивным эффектом у молодых индивидуумов и потенциальным негативным у старых: этот негативный эффект становится важным, только если животные живут в защищённых условиях, таких как зоопарки или лаборатории. Теория антагонистической плейотропии объясняет, почему размножение может негативно влиять на долговечность вида и даже вызвать смерть, как это происходит у . Действительно, какие-либо мутации, которые приводят к увеличению размножения, распространяются в будущих поколениях, даже если эти мутации имеют некоторые вредные эффекты в позднейшей жизни. Например, мутации, которые вызывают перепроизводство половых гормонов, увеличивают либидо, усилия, которые организм тратит на размножение, и успех при размножении, и потому сохраняются, несмотря на то, что позже оказываются причиной рака половых органов. Этот компромисс между размножением и продолжительностью жизни решается в пользу размножения, что непосредственно вытекает из теории антагонистической плейотропии. Компромисс между размножением и продолжительностью жизни был предусмотрен Уильямсом. Согласно ему, быстрое развитие индивидуума должно коррелировать с быстрым старением. И хотя конкретные плейотропные гены долго не были обнаружены, этот прогноз был подтверждён в экспериментах с использованием плодовой мушки Drosophila melanogaster. Ограничивая размножение до позднего возраста, удалось увеличить и продолжительность жизни мушек. И наоборот, уменьшенная плодовитость наблюдалась среди долгоживущих мух (увеличенная продолжительность жизни мух обеспечивалась с помощью селекции и определённых мутаций), поддерживая идею компромисса между размножением и выживанием. Аналогичный эффект был обнаружен и среди круглых червей Caenorhabditis elegans. Был идентифицирован ряд долгоживущих мутантов. Когда эти мутанты выращивались вместе с нормальными червями (дикого типа) в лабораторных условиях, ни одна из популяций не имела конкурентного преимущества, напротив, преимущество дикого типа сразу проявлялось во время циклов голодания, которые имитировали природные условия. Позднее были также найдены несколько конкретных генов, которые имеют предусмотренный теорией эффект. Примерами плейотропных генов можно назвать теломеразу у эукариот и сигма-фактор σ70 у бактерий (E. coli). Гены, влияющие на продолжительность жизни, известны и у других организмов, но других чётких примеров плейотропных генов всё ещё не найдено. (ru)
- Антагоністична плейотропія (англ. Antagonistic pleiotropy) — теорія, що описує один з механізмів виникнення старіння з еволюційної точки зору. Строго говорячи, термін «антагоністична плейотропія» означає приклад плейотропії, тобто кількох різних фенотипічних ефектів одного гену, при якому цей ген має не просто різні, а протилежні ефекти. Проте, зараз цей термін посилається на ідею або модель, запропоновану в 1957 році Д. Вільямсом, також відому під жартівливою назвою «теорія оплати потім». Згідно з цією теорією, в організмі повинні існувати плейотропні гени, які мають різний ефект на виживання організмів протягом різних періодів життя, тобто корисні у молодому віці, коли ефект природного відбору сильний, та шкідливі пізніше, коли ефект природного відбору слабкий. Запропонавані Вільямсом плейотропні гени повинні були пояснити процес старіння. Такі гени підтримуються в популяції завдяки їх позитивному ефекту, ймовірніше за все на розмноження, в молодому віці, незважаючи на їх негативні ефекти на пізньому віці, до якого доживає незначна частина популяції. Ефект цих генів у пізнішому житті і буде процесом старіння, неважливо, викликають вони старіння чи лише не зупиняють процес пошкоджень, викликаний іншими факторами. Для ілюстрації, припустимо, що існує ген, який збільшує фіксацію кальцію в кістках. Такий ген матиме позитивний ефект у молодому віці, тому що знижуватиме ризик переломів, але негативний ефект в пізнішому житті, через збільшення риски остеоартриту через надмірну кальцифікацію суглобів. У природних умовах такий ген фактично не мав би негативного ефекту, тому що більшість тварин померли б задовго до появи негативного впливу. Це не є компромісом між позитивним ефектом в молодих індивідуумах і потенційним негативним в старих: цей негативний ефект стає важливим тільки якщо тварини живуть у захищених оточеннях, таких як зоопарки або лабораторії. Теорія антагоністичної плейотропії пояснює, чому розмноження може мати негативний ефект на довговічність виду, і може навіть викликати смерть, як це трапляється в одноплідних організмах. Дійсно, будь-які мутації, що призводять до збільшення розмноження, розповсюджуватимуться в майбутніх поколіннях, навіть якщо ці мутації мають деякі шкідливі ефекти в пізнішому житті. Наприклад, мутації, що викликають перевиробництво статевих гормонів, збільшують лібідо, зусилля розмножуватися та успіх при розмноженні, зберігатимуться, незважаючи на породження раку статевих органів пізніше в житті. Тому, ідея вирішення можливого компромісу на користь розмноження безпосередньо витікає з теорії антагоністичної плейотропії. Компроміс між розмноженням та тривалістю життя був передбачений Вільямсом. Згідно з ним швидкий розвиток індивідуума повинен корелювати зі швидким старінням. І хоча конкретні плейотропні гени довго не були знайдені, цей прогноз був підтверджений в експериментах з використанням плодової мухи Drosophila melanogaster. Обмежуючи розмноження до пізнього віку, вдалося збільшити і тривалість життя. І навпаки, зменшена плодовитість спостерігалася серед довгоживучих (за допомогою селекції і певних мутацій) мух, підтримуючи ідею компромісу між розмноженням і виживанням. Подібний ефект також був знайдений серед круглих черв'яків Caenorhabditis elegans, де був ідентифікований ряд довгоживучих мутантів. Коли ці мутанти вирощувалися разом з нормальними (дикого типу) в лабораторних умовах, ніяка популяція на мала конкурентної переваги, проте перевага дикого типу одразу проявлялася під час циклів голодання, що імітували природні умови. Пізніше були також знайдені кілька конкретних генів, що мають передбачений теорією ефект. Прикладами плейотропних генів можна назвати теломеразу в еукаріотів та сігма-фактор σ70 у бактерій (E. coli). Хоча відомо багато генів і серед інших істот, які впливають на тривалість життя організму, але інших чітких прикладів плейотропних генів все ще немає. (uk)
|
| rdfs:comment
|
- Die antagonistische Pleiotropie ist ein Erklärungsmodell für das Altern von Organismen, die sich geschlechtlich fortpflanzen. Die Theorie wurde 1957 von dem US-amerikanischen Evolutionsbiologen George C. Williams aufgestellt. Sie wird den evolutionären Theorien des Alterns zugerechnet. (de)
- La pléiotropie antagoniste est une théorie portant sur la génétique élaborée par le biologiste George C. Williams en 1957 pour expliquer la cause du vieillissement. (fr)
- صاغ جورج كريستوفر وليامز فرضية تعدد النمط الظاهري المعاكس لأول مرة في عام 1957 كتفسير تطوري للشيخوخة. تعدُّد النمط الظاهري، ظاهرة تحكُّم جينٍ واحد بأكثر من سمة مظهرية في الكائن الحي. يحصل تعدد النمط الظاهري المعاكس عندما يتحكم الجين في أكثر من سمة، بحيث تكون واحدة على الأقل من هذه السمات مفيدة في صلاحية الكائن الحي التطورية وواحدة على الأقل مضرة بها. كانت فكرة وليام حول تعدد النمط الظاهري المعاكس أنه إذا تسبب الجين في زيادة التكاثر في الفترة المبكرة من الحياة وزيادة الشيخوخة في الفترة المتأخرة من الحياة، فستكون الشيخوخة قابلة للتكيف في التطور. على سبيل المثال، تشير إحدى الدراسات إلى أن استنزاف الجُريبات المبيضية في إناث البشر يتسبب في حدوث دورات أكثر انتظامًا في الحياة المبكرة وفقدان الخصوبة في وقت لاحق من العمر من خلال انقطاع الطمث، وهذا مما يمكن انتقاءه بسبب تفوق فوائده المبكرة على تكالي (ar)
- The antagonistic pleiotropy hypothesis was first proposed by George C. Williams in 1957 as an evolutionary explanation for senescence. Pleiotropy is the phenomenon where one gene controls for more than one phenotypic trait in an organism. Antagonistic pleiotropy is when one gene controls for more than one trait, where at least one of these traits is beneficial to the organism's fitness early on in life and at least one is detrimental to the organism's fitness later on due to a decline in the force of natural selection. The theme of G.C. William's idea about antagonistic pleiotropy was that if a gene caused both increased reproduction in early life and aging in later life, then senescence would be adaptive in evolution. For example, one study suggests that since follicular depletion in huma (en)
- Антагонистическая плейотропия (англ. Antagonistic pleiotropy) — теория, описывающая один из механизмов возникновения старения с эволюционной точки зрения. Строго говоря, термин «антагонистическая плейотропия» означает пример плейотропии, то есть нескольких разных фенотипических эффектов одного гена, при котором этот ген имеет не просто разные, а противоположные эффекты. Однако сегодня этот термин используется для названия идеи или модели, предложенной в 1957 году Джорджем Уильямсом, также известной под шуточным названием «теория „оплаты потом“». Согласно этой теории, в организме должны существовать плейотропные гены, которые оказывают разный эффект на выживание организмов на протяжении разных периодов жизни: полезные в молодом возрасте, когда эффект естественного отбора сильный, и вредные (ru)
- Антагоністична плейотропія (англ. Antagonistic pleiotropy) — теорія, що описує один з механізмів виникнення старіння з еволюційної точки зору. Строго говорячи, термін «антагоністична плейотропія» означає приклад плейотропії, тобто кількох різних фенотипічних ефектів одного гену, при якому цей ген має не просто різні, а протилежні ефекти. Проте, зараз цей термін посилається на ідею або модель, запропоновану в 1957 році Д. Вільямсом, також відому під жартівливою назвою «теорія оплати потім». Згідно з цією теорією, в організмі повинні існувати плейотропні гени, які мають різний ефект на виживання організмів протягом різних періодів життя, тобто корисні у молодому віці, коли ефект природного відбору сильний, та шкідливі пізніше, коли ефект природного відбору слабкий. (uk)
|
