Эпигенетический механизм эволюции
Эпигенетика объясняет, как организмы могут менять свои признаки, не затрагивая первичную структуру ДНК. Главные инструменты этого процесса — метилирование ДНК и модификация гистонов (белков, на которые намотана ДНК).
Эти молекулярные изменения регулируют экспрессию генов, «включая» или «выключая» их. Важно, что такие настройки возникают как ответ на факторы окружающей среды. Иногда эпигенетические метки способны передаваться ряду последующих поколений. Это создает фенотипическую изменчивость, которая служит материалом для естественного отбора. В эволюционной биологии такие процессы связывают с эффектом Болдуина и генетической ассимиляцией, когда приобретенные адаптации со временем закрепляются в геноме.
Морфозы: влияние экстремальной среды
В процессе индивидуального развития (онтогенеза) существуют критические периоды, когда организм особенно уязвим. Если в это время на него действуют экстремальные факторы среды (например, химические агенты или рентгеновское излучение), могут возникнуть морфозы.
Морфозы — это ненаследственные изменения фенотипа (модификации). Внешне они могут быть очень похожи на мутации, поэтому их часто называют фенокопиями. Отличие в том, что при морфозе генетический аппарат остается неизменным, меняется лишь реализация генетической информации в конкретных условиях.
Наследование морфозов
Ключевое правило: сами морфозы не наследуются. Если у организма развился морфоз под воздействием радиации, его потомки не родятся с этим признаком (при условии, что их не облучали).
По наследству передается только норма реакции — генетически заложенная способность организма реагировать на изменения окружающей среды определенным образом. То есть передаются границы, в пределах которых может изменяться фенотип под давлением внешних факторов.
Вопросы с занятий и экзамена
Меняется ли ДНК при эпигенетических процессах?
Нет, первичная последовательность нуклеотидов в ДНК остается неизменной. Меняется только активность (экспрессия) генов за счет химических меток.
Передаются ли морфозы потомству?
Нет, морфозы являются модификационной изменчивостью и не наследуются. Наследуется лишь норма реакции организма на среду.
Что такое фенокопия?
Это ненаследственное изменение фенотипа (морфоз), которое внешне точно копирует проявление определенной генетической мутации.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы метилирования ДНК
- Виды модификаций гистонов
- Эффект Болдуина в эволюции
- Понятие генетической ассимиляции
- Критические периоды онтогенеза
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Эпигенетика и онтогенез» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Эпигенетика и эволюция»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.