| Fejlett vagy bonyolult? Az autó nem biztos,
hogy fejlettebb jármű, mint a görkorcsolya. Régebben a "törzsfejlődés"
kutatói fejlettebbeknek tekintették azokat a fajokat, amelyek
az evolúció során később jelentek meg, és "jobban alkalmazkodtak"
a környezethez, mint a primitivebb organizmusok. A fejlettség
azonban vitatható fogalom (a görkorcsolya későbbi találmány
és sokkal alkalmasabb jármű, ha járdán kell száguldoznunk, vagy
mint Tánczos Mihály fotóján látjuk, éppen egy autót kell átugranunk).
A "fejlettség" nem, a komplexitás viszont objektív
módon definiálható az alkatrészek és a köztük lévő funkcionális
kapcsolatok számával. A különbséget egyszerűen a két jármű elkészítéséhez
szükséges tervrajzok méretével is jellemezhetjük. A görkori
tervrajza néhány oldal, egy autó dokumentációja sok kötet. |
|
|
autó és görkori (és még
rengeteg fotó www)
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
| Homo sapiens |
Gallus gallus |
Bufo bufo |
| |
|
|
| Aplysia californica |
Podisma pedestris |
Caenorhab-ditis elegans |
| |
|
|
| Amoeba dubia |
Haemophilus influenzae |
HIV vírus |
|
|
Komplexitás = genom-méret?
Hasonlóképpen várható volt, hogy komplexebb biológiai
lények "tervrajza", azaz genomja sokkal nagyobb, mint
az egyszerűbb szervezeteké. Különböző fajok genomjának méretét,
pontosabban a hímivarsejtekben lévő DNS mennyiségét először
az 1950-es években sikerült megmérni. Kiderült, hogy a spermasejtek
haploid genomjának DNS tartalma fajra jellemző.
[A fajra jellemző állandó mennyiség jelölésére
vezették be a C-érték (konstans érték) fogalmát. A C-értéket
kezdetben tömegben (pikogramm) fejezték ki, ma ezt inkább bázispárban
adjuk meg. A C-érték fogalma történeti okok miatt maradt fenn.]
Tippelj! Vidd a kurzort
arra a fajra, amelyiknek szerinted a legnagyobb a genomja! A
genom méretét mega bázispárban [Mbp], tehát millió bázispárban
adom meg. (Zárójelben szerepel a faj "helyezése" a
genom méret versenyben)
|
| |
|
|
C-érték paradoxon
Már az első vizsgálatok is meglepetést okoztak,
mert a fajok között óriási és megmagyarázhatatlan különbséget
találtak.
Egy tücsök bonyolultabb szervezet mint az egysejtű
amőba, az ember pedig komplexebb, mint a tücsök. Ennek ellenére
a humán haploid genom 3 milliárd bázispárból áll, egy tücsökfaj
(Podisma pedestris) genomja 18 milliárd bázispár, és a hozzánk
képest ugyancsak egyszerűnek mondható amőba (Amoeba dubia) genomja
670 milliárd bázist tartalmaz, és ezzel nagyjából 200-szorosan
felülmúlja az emberi genom méretét!
Mivel a fajokra jellemző genom-méret (C-érték)
változatosságát semmivel sem lehetett magyarázni, a fajok közötti
értelmezhetetlen genom méret különbséget C-érték paradoxonnak
nevezték.
|
a |
 |
kis tücsök, nagy genommal www
|
|
| |
|
|
A prokarióta világban nincs C-érték paradoxon.
A baktériumok DNS tartalmában kisebb a fajok közötti különbség,
és ez is jól értelmezhető a fajok komplexitásával. A legkisebb,
önálló életre képes prokarióták, a mikoplazmák genom mérete
650 - 1800 kb (ezer bázis) és nagyjából 400 gént tartalmaznak.
A bonyolultabb prokarióták DNS tartalma 600-13 000 kb között
változik, és génjeik száma arányos a genom méretével. |
|
 |
Mycobacterium tuberculosis www
|
|
| |
|
|
Az eukarióta szervezetekben már nincs ilyen egyszerű összefüggés
a genom mérete és a kódoló gének száma között. Az eukarióta
fajok génjeinek száma becslések szerint az egyszerű élesztőgomba
3 ezer génje és az emlősök 60 ezer génje között változik, tehát
a különbség a kicsik és nagyok között 20-szoros. A genom méretében
jóval nagyobbak a különbségek, egyes gombák 8-9 ezer kb genomját
az Amoeba dubia 670 millió kb hosszú DNS-e 80 ezerszeresen múlja
felül!
A gének számában becsült 20-szoros különbség tehát
nem magyarázza az eukarióta genom méret varianciáját.
|
|
 |
Amoeba dubia, Protist Information
Server www
|
|
| A C-érték paradoxon feloldását a nem-kódoló szekvenciák méretében
érdemes keresni. |
|
|
|
. |
|
|