Andrzej Myc

Jest jedyną powszechnie akceptowalną teorią roboczą, która próbuje wyjaśnić rozwój życia na ziemi

Ewolucja biologiczna przebiegastopniowo, powolnie i nieodwracalnie(prawo Dollo’ego). Czasami jednak mogą zachodzić duże i szybkie zmiany.

Obiekt populacaje żywych organizmów

Mechanizm przypadkowe zmiany w materiale genetycznym

komórek rozrodczych organizmów, takie jak mutacje, addycje (insercje), delecje, inwersje, translokacje, rekombinacje

Proces dobór naturalny, który zachowuje w populacji

zmiany genetyczne, dające nosicielowi przewagę reprodukcyjną

Wynik różnorodność gatunków (około 10 milionów)

Implikacje drzewo życia (hipoteza wspólnego przodka),

powstanie jednych form organizmów z innych, np. ptaków z gadów

Richard Dawkins Richard Lewontin Rosmary Grant Suart Kaufmann †Stephen Jay Gould Niels Eldredge Kenneth R. Miller Robert T. Pennock Douglas J. Futuyma Jerry Coyne †Ernst Mayr Massimo Pigliucci Michael Ruse

Biogeneza (abiogeneza) – hipotezy powstania życia na ziemi nie jest częścią teorii ewolucji

Pogląd, że ewolucja jest postępowa jest mniemaniem błędnym, wynika z założeń tzw. darwinizmu społecznego. Proces ewolucji nie ma żadnego celu, nawet, jeżeli organizmy zmieniają się w kierunku wyższego poziomu organizacji i złożoności. Nie istnieje żadna tajemnicza siła, która wpływa na kierunek ewolucji

Gdybyśmy się cofnęli w czasie i jeszcze raz odtworzyli rozwój organizmów żywych, to powstałyby zupełnie inne gatunki... „ewolucja nie miała na myśli człowieka” – (Gould). Ewolucja jest ślepa i bezmyślna – „robiła i tak jej wyszło”

Ikony typu ewolucja człowieka sugerujące progresywność ewolucji zostały odrzucone przez ewolucjonistów

Celowa budowa organizmów żywych (design) Mniemanie, że oko powstało w procesie

ewolucji, aby widzieć, skrzydło, aby fruwać, jest błędne. Według ewolucjonistów dostrzeganie w przyrodzie celowości jest iluzją, bo to zakłada, że proces ewolucji jest ukierunkowany na coś, a to nieprawda. Wszystko to, co wydaje się celowe powstało w wyniku prób i błędów. Skrzydła powstały przypadkowo, a dopiero potem okazało się, że nadają się one do fruwania.

Dawkins to tak wyjaśnia: „Darwinowskidobór naturalny jest w stanie stworzyćniesamowitą iluzję celowej budowy. Do tego stopnia, że inżynierowi ciężko byłobyzdecydować czy to ptak czy raczej samolotjest bardziej aerodymaniczny.” „Darwinian natural selection can produce an uncanny illusion of design. An engineer would be hard put to decide whether a bird or a plane was the more aerodynamically elegant.” Richard Dawkins -http://www.noanswersingenesis.org.au/dawkins_evolution.htm

W CZASACH DARWINA UWAŻANO, ŻE KOMÓRKA TO

OD TAMTEGO CZASU NASZA WIEDZA NA TEMAT KOMÓRKI DRAMATYCZNIE SIĘ ZMIENIŁA

„nieskomplikowana mała grudka składająca się z albuminowych związków

zawierających węgiel...” -“simple little lump of albuminous combination of carbon…” Ernst Haeckel (1834-1919)

Morfologia komórki – wysoko zorganizowana

Budowa genomu – precyzyjna

Regulacja, biosynteza i post translacyjna modyfikacja białek -kontrolowana

Transport, funkcja i degradacja białek – ściśle związana z potrzebami komórki

Śmierć komórki -zaprogramowana

Ogół materiału genetycznego (kwasu nukleinowego niosącego informację genetyczną) zawartego w pojedynczej komórce człowieka – 3x109

nukleotydów (ok. 2m długości).

Genom skada się z: Sekwencji unikatowych

(45%)o Geny struktury (białek i

RNA)o Pseudogenyo Sekwencje regulacyjne

Sekwencji powtarzalnych (55%)

Regulacja biosyntezy białek jest wieloetapowa i kontrolowanana każdym etapie

Na poziomie transkrypcji i post-transkrypcji (białka i RNA regulatorowe)

Fałdowania białek (nabywanie struktury trzeciorzędowej –białka opiekuńcze (chaperones)

Modyfikacje posttranslacyjne, np. glikozylacja, fosforylacja

Transport białka do właściwego miejsca w komórce

Degradacja białka w procesie ubikwitynizacji

Śmierć komórki –apoptoza jest procesem zaprogramowanym i podlega ścisłej regulacji

Apoptozie ulegają komórki: Zbędne dla organizmu, np.

w czasie kolejnych etapów rozwoju organizmu

Uszkodzone czy niewydolne do wykonywania przypisanej im funkcji

Zakażone wirusem

Wszystkie procesy w komórce przebiegają w sposób wysoce zorganizowany i kontrolowany

Biosynteza nowych składników komórki jest regulowana pod względem jakości, ilości, czasu i miejsca docelowego

Replikacja DNA, biosynteza białek jak również inne procesy zachodzą w komórce niewyobrażalnie szybko Przyłączenie się jednego nukleotydu do replikującej się nici

DNA zabiera komórce mniej niż 30 µS

W żywej komórce nie ma chaosu i przypadkowości, a komórki źle funkcjonujące są usuwane z organizmu w wyniku apoptozy (zaprogramowana śmierć komórki)

EWOLUCJAMANTRA MECHANIZMU

EWOLUCJI Przypadkowe zmiany w materiale genetycznym Przypadkowe zmiany w materiale genetycznym Przypadkowe zmiany w materiale genetycznym

Proponowany mechanizm ewolucji nie jest ani precyzyjny, ani specyficzny, aby podołać zmianom ewolucyjnym, nawet w ciągu miliardów lat

Absurd ewolucji w oparciu o przypadkowe zmiany materiału genetycznego zademonstrowali dwaj matematycy ekstrapolując złożoność organizmów w przeszłość w oparciu o mechanizmy teorii ewolucji udowodnili, że życie zaczęło się jeszcze przed powstaniem ziemi (9.7 ±2.5 miliardów lat temu). Zostali skrytykowani i wyśmiani, za to, że pokazali , iż król jest nagi

Life Before Earth, A. A. Sharov, R. Gordon, 2013, arXiv:1304.3381 [physics.gen-ph]

Organizmy posiadają skomplikowane mechanizmy, które zabezpieczają je przed mutacjami

Trzy poziomy mechanizmów zabezpieczających przed pomyłkami w procesie replikacji DNA u bakterii E. coli: Polimeraza DNA „myli się” raz na 105 wbudowanych do syntetyzowanego

DNA nuklotydów Exonukleaza korygująca (exonuclease proofreading) wycina błędne nukleotydy

w powstającej nici DNA - podnosi precyzję syntezy DNA o 100-1000 razy W korekcie niedopasowanych neukleotydów (mismatch repair); biorą udział

trzy białka – MutS, MutL i MutH, co podnosi precyzję procesu o kolejne 100 razy

W sumie bakteria replikuje DNA z niesamowitą precyzją - mniej niż jeden nukleotyd jest „pomylony” na 1x109-10 nukleotydów wbudowanych w nową nić DNA

Tak bronią się „prymitywne” bakterie przed mutacjami. U człowieka częstość „pomylonego” nukleotydu wynosi 1,1x10-8 na generację, tzn. jest zaledwie 27 różnych nukleotydów między pokoleniem rodziców a dzieci

DNA jest nośnikiem informacji i każde przypadkowe zaburzenie w oryginalnej informacji może prowadzić do śmierci organizmu

Karygodny błąd często popełniany w rozważaniach na temat mechanizmu ewolucji, to mylenie informacji z nośnikiem informacji

DNA nie zawiera informacji, to sekwencja nukleotydów w DNA może zawierać informację

DNA jest nośnikiem informacji tak jak arkusz papieru jest nośnikiem informacji zawartej w liście

Informacja może być przekazana w różnych kodach i nośnikach, ale to nie zmienia sensu informacji

Informacja nie istnieje bez kodującego i odbiorcy informacji

Zmienić jedną informację w inną można tylko w sposób inteligentny; przypadkowa zmiana w przekazie informacyjnym powoduje zniszczenie lub zniekształcenie informacji

Kocham CięI love youJe t'aimeTe amoTi amo

Я тебя люблю

Ich liebe dich

Koduje walinę

Przeżyło to, co miało przewagę reprodukcyjną. A co miało przewagę reprodukcyjną? To, co przeżyło. Czyli żyje to, co przeżyło

Dlaczego skrzypłocz przez 450 milionów lat nie ewoluował? Dzięki doborowi naturalnemu.

Dlaczego przez ostatnie 50 milionów lat Eohippus wyewoluował w Equus? Dzięki doborowi naturalnemu

Skrzypłocz

Paw indyjskiPavo cristatus

Wojak żółtogardłySturnella neglecta

Muszka, kiedy czuje się zagrożona zaczyna poruszać skrzydłami, aby sprawić wrażenie, że to chodzące mrówki

Ćma „udaje” dwie muchy, które żywią się odchodami ptaka. Ćma wydziela nawet odór odchodów ptaka

Dlaczego jedne zwierzęta kamuflują się albo nie? Dzięki doborowi

naturalnemu

Jak macie Państwo czas, to zastanówcie się w domu jak w wyniku mechanizmu i procesu teorii ewolucji mogły powstać takie fenomeny. Ja tego nie wiem

Jest tautologią, a więc tez doboru naturalnego nie da się sfalsyfikować/zweryfikować

Wyjaśnia fenomeny przyrody post factum

Głosi tezy wzajemnie się wykluczające

Dobór naturalny nie jest w stanie wyjaśnić wielu faktów, które nie są bezpośrednio związane z przewagą reprodukcyjną osobnika Samoświadomość i zdolność do refleksji

Złośliwość

Muzykalność

Zdolność do abstrakcyjnego myślenia (matematyka)

Teoria neutralnej ewolucji molekularnej(dryf genetyczny) zaproponowana w 1983 r. przez M. Kimura próbuje odwrócić uwagę od doboru naturalnego i skierować ją na neutralność ziman, które nie podlegają doborowi naturalnemu

Mogłaby mieć cztery nogi albo pięć i też dałoby się to wytłumaczyć doborem naturalnym

Trójnoga ryba - Bathypterois grallator

Zięby z Galapagos

Ćma Krępak nabrzozek (Biston betularia)

Odporność bakterii na antybiotyki

Eksperyment Lenski’ego „ewolucja w probówce”

ZIĘBY Z GALAPAGOS ĆMA KRĘPAK NABRZOZEK

Unpredictable Evolution in a 30-Year Study of Darwin's Finches -Peter R. Grant, B. Rosemary Grant. Science 2002, 296: 707-711

Ewolucja jest procesem nieodwracalnym (Dollo’s law)

Trzy podstawowe mechanizmy odporności na antybiotyki: horyzontalny transfer genów

odporności fagów i bakterii -nabyta

indukowalne geny odporności, które ulegają ekspresji dopiero w obecności antybiotyku - indukowana

przypadkowe mutacje genu –wygnerowana (minimalna ilość przypadków)

W osadzie wiecznej zmarźliny w cieśninie Beringa sprzed 30,000 lat zidentyfikowano bardzo różnorodną kolekcję genów kodujących odporność na β-laktynę, tetracyklinę i antybiotyki glipopeptydowe. Wyniki te dokumentują, że odporność na antybiotyki jest zjawiskiem normalnym i występowała długo przed użyciem antybiotyków przez ludzi. - Antibiotic resistance is ancient. Vanessa M. D’Costa, Christine E. King, L. Kalan, M. Morar, W. W. L. Sung, C. Schwarz, D. Froese, G. Zazula, F. Calmels, R. Debruyne, G. B. Golding, H. N. Poinar, G. D. Wright. Nature 2011, 477: 457-461

W 1988 Lenski rozpoczął hodowlę bakteryjną (Escherichia coli), po 25 latach otrzymał 58 000 generacji, co przekłada się na milion lat takiej populacji jak Homo sapiens

Większość korzystnych mutacji powstała w wyniku uszkodzenia, degradacji czy minimalnej poprawy genów już istniejących albo regionów regulatorowych. Nie stwierdzono żadnych mutacji, które świadczyłyby o pojawieniu się nowych szlaków metabolicznych

E. coli pozostała tym samym gatunkiem - Long-Term Dynamics of Adaptation in Asexual Populations - M. J. Wiser, N. Ribeck, R. E. Lenski. Science 2013, 342: 1364-1367

Anatomia i morfologia

Fizjologia i procesy biochemiczne

Uniwersalność kodu genetycznego (są wyjątki)

Podobieństwa w budowie i organizacji DNA między gatunkami

Skamieniałości – dane paleontologiczne

Sekwencje DNA między gatunkami nie odzwierciedlają podobieństw morfologicznychHoryzontalny transfer genów (bezpośredni i

pośredni)Geny sieroce – „orfany” – teoria ewolucji nie

jest w stanie wytłumaczyć ich istnieniaogeny, które nie mają homologii z genami innych

filogenetycznie sąsiednich gatunków. Ilość genów sierocych szacuje się na 10-20%. Prawdopodobnie nie podlegają doborowi naturalnemu. - Zagadka sierocych otwartych ramek odczytu (ORF-anów) – P. Mackiewicz, K. Bączkowski, M. Sobczyński, S. Cebrat. Biotechnologia 2005, 3: 45-56

Jeżeli ewolucja przebiega stopniowo i powolnie, to powinny być obecne w skamieniałościach niezliczone formy przejściowe, których nie ma - to zauważył już współczesny Darwinowi biolog Luis Agassiz

Jest to niekompletność wybiórcza a nie wynikająca z niereprezentatywnej próbki, co dokumentuje paleontologia statystyczna - Sampling, taxonomic description, and our evolving knowledge of morphological diversity - . Foote. 1997. Paleobiology 23: 181-206

Darwin’s doubt – Sephen C. Meyer, First edition, publisher Harper One, 2013, p. 24

Pionowe linie przedstawiają nowe typy (phyla) zwierząt. Kropki reprezentują skamieniałości zwierząt w różnych warstwach geologicznych. Górny diagram przedstawia jak powinno wyglądać drzewo życia zwierząt w oparciu o teorię ewolucji. Dolny diagram przedstawia jak faktycznie wyglądaja sakmieniałości z okresu między pre –Kambrian a Kambrian

Ery

geologiczne Okresy Wiek (lata)

Czas

trwania

(lata)

Typy

(phyla)

(ilość)

Nazwa typówa

Kenozoiczna Holocen 1.00x104 1.00x10

Plejstocen 2.60x106 2.59x106

Neogen 2.30x107 2.04x107

Paleogen 6.50x107 4.20x107

Mezozoiczna Kreda 1.45x108 8.00x107

Jura 2.00x108 5.50x107

Trias 2.51x108 5.10x107

Paleozoiczna Perm 3.00x108 4.90x107 1 Wrotki

Karbon 3.60x108 6.00x107

Dewon 4.16x108 5.60x107 2 Nicienie, Płazińce

Sylur 4.44x108 2.80x107

Ordowik 4.88x108 4.40x107

Kambr 5.42x108

5.40x107

21 Pierściennice, Ramienionogi, Mszywioły,

Szczecioszczękie, Strunowce, Coeloscleritophora,

Żebropławy, Jeżowce, Kielichowate, Stawonogi,

Półstrunowce, Hyolitha, Lobopodia, Kolczugowce,

Nitnikowce, Widłonogi, Niezmogowce,

Sikwiaki, Tasrdigrada, Vetulicolia, Wstężniaki(?)

Proterozoiczna Prekambr 2.50x109 1.96x109 3 Parzydełkowce, Mięczaki(?), Gąbki

Archaiczna 4.60x109 2.10x109

aNastępujące typy (9) nie można przypisać do żadnego okresu geologicznego z powodu braku skamielniałości Kolcogłowe, Lejkogębce, Rombowce, Brzuchorzęski, Ryjkogłowy, Szczękogębe, Prostopływce, Wrzęchy, PłaskowceZa Darwin’s doubt – Sephen C. Meyer, First edition, publisher Harper One, 2013, p. 32; zmodyfikowane

Proto-komórka jako hipotetyczny wspólny przodek wszystkich organizmów na ziemi

Nie odkryto żadnych śladów proto-komóki. Najstarsze formy to wyspecjalizowane bakterie – sinice, które pojawiły się na ziemi 3,5 miliardów lat temu. Świadczą o tym stromatolity odkryte w Australii

Sinice zawierają tylakoidy z chlorofilem A i innymi barwnikami. Materiał genetyczny zlokalizowany jest w nukleoidzie. Posiadają ścianę komórkową a na zewnątrz błonę

Sinice nie wyginęły, 3,5 miliarda lat temu doskonale przystosowały się do dzisiejszego środowiska, które jeszcze wtedy nie istniało (nie było np. tlenu)

Styczeń 26-30, 2009 The tree of life as seen by Ernst Haeckel in The Evolution of Man (1879)

„Drzewo życia to jest artefakt jakiś wcześniejszych badań naukowych, który nie trzyma się kupy... Tak więc nie ma drzewa życia.”“The tree of life is an artifact of some early scientific studies that aren’t really holding up…So there is not a tree of life.”Dr. Craig Venterhttp://thesciencenetwork.org/programs/the-great-debate-what-is-life/what-is-life-panelThe great debate What is life? Arizona State University, February 12, 2011

Specjacja w wyniku ewolucji nie jest dobrze udokumentowana ani doświadczalnie ani przez obserwacje

Proces hybrydyzacji jest; nowe gatunki powstają w wyniku fuzji dwóch gatunków w jedną populację

10% wszystkich zwierząt systematycznie hybrydyzuje z innymi gatunkami – J. Mallet

Dwa gatunki zięb Darwina hybrydyzują na Galapagos a trzeci gatunek zniknął w wyniku krzyżowania się z hybrydą. Evolutionary biology: Speciation undone - Peter R. Grant, B. Rosemary Grant. Nature 2014, 507: 178-179

Rudy wilk - hybryda wilka i kojota

Człowiek współczesny krzyżował się z H. neanderthalensis - S. Condemi, A.Mounier, P Giunti, M. Lari, D. Caramelli, L.Longo: Possible Interbreeding in Late Italian Neanderthals? New Data from the Mezzena Jaw (Monti Lessini, Verona, Italy). PLOS ONE, 2013, 8: e59781

Canis rufus

Canis lupus lupus

Canis latrans

GADY PTAKI

Ciało pokryte łuskami Zimnokrwiste (ektotermiczne) Jaja nie wymagają opieki Wyklute osobniki posiadają

formę dorosłą Szczęki i zęby Czteronożne Masywny układ szkieletowy Małowydajny układ

krwionośny i niekompletny podwójny system cyrkulacyjny

Stosunkowo mały mózg w porównaniu do rozmiaru ciała

Pofałdowane płuca

Ciało pokryte piórami

Ciepłokrwiste (homeotermiczne)

Jaja wymagają opieki

Wyklute pisklęta wymagają opieki osobników dorosłych

Dziób

Dwunożne, posiadają skrzydła

Kości pneumatyczne, połączone z układem oddechowym

Zrośnięty obojczyk

Czterodzielne serce i wydajny układ krwoionośny

Podwójny system cyrkulacyjny

Wysoce rozwinięte zdolności komunikacyjne i nawigacyjne

Płuca z workami powietrznymi

Nieredukowalne systemy biologiczne to takie, które nie da się rozłożyć na prostsze funkcjonujące podsystemy

Podsystemy niefunkcjonujące nie mają żadnej przewagi selekcyjnej albo wręcz są szkodliwe dla nosiciela. Dopiero jednoczesne złożenie wszystkich podsystemów w jeden system jest w stanie funkcjonować i może dać przewagę selekcyjną

Równoległy rozwój kilku podsystemów nie jest możliwy w oparciu o proponowany mechanizmy i proces ewolucji

Wiarygodność teorii naukowej jest tym większa, im większa jest jej przewidywalność. Czy teoria jest w stanie przewidzieć istnienie pewnych zjawisk lub cząstek jeszcze nam nieznanych

Przykładem może być Ogólna Teoria Względności Einsteina. Teoria ta mówi między innymi o zakrzywieniu drogi światła w obecności silnego pola grawitacyjnego. Zostało to eksperymentalnie potwierdzone przez astrofizyka Arthura Eddingtona, który wykonał pomiary pozycji gwiazd w czasie zaćmienia słonecznego 29 maja 1919 roku

Relikty procesu ewolucji: Wyrostek robaczkowy – jednak potrzebny - The

Appendix May Protect Against Clostridium difficile Recurrence - Gene Y. Im, Rani J. Modayil, Cheng T. Lin, Steven J. Geier, Douglas S. Katz, Martin Feuerman, James H. Grendell. Clinical Gastroenterology and Hepatology 2011, 9:1072-1077

Płetwa tłuszczowa ryb – pojawiała się w rozwoju ryb wielokrotnie a badania sugerują, że płetwa może być związana z powstawaniem nowych typów tkanek - The origins of adipose fins: an analysis of homoplasyand the serial homology of vertebrate appendages. Thomas A. Stewart, W. Leo Smith, Michael I. Coates. Proc. R. Soc. B, 2014, 281: 1471-2954

Śmieciowe DNA i śmieciowe białka

W 1970 roku zaobserwowano, że ok. 10% DNA człowieka koduje białka. Znani ewolucjoniści orzekli, że reszta to jest bezużyteczne, śmieciowe DNA pozostałość post-ewolucyjna

Ten pogląd okazał się błędny. W 2003 roku, kiedy rozpoczęto projekt ENCODE (The Encyclopedia of DNA Elements) okazało się, że ludzki genom może kodować ponad 1000 miRNA, które mogą modyfikować około 60% genów - An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome.

The ENCODE Project Consortium. Nature, 2012, 489: 57–74

IDP – w 2013 roku ukazały się publikacje naukowe przypisujące funkcje śmieciowym białkom.

Paradoks C (C-value paradox) – wielkośćgenomów nie koreluje ze stopniem złożonościorganizmu

Pseudogeny - z najnowszych badań wynika, żewiele pseudogenów pełni w komórce funkcjeregulatorowe, np. w formie siRNA - An expressed

pseudogene regulates the messenger-RNA stability of its homologous coding gene - Hirotsune S, Yoshida N, Chen A, Garrett L, Sugiyama F, Takahashi S, Yagami K, Wynshaw-Boris A, Yoshiki A. 2003, Nature, 423: 91-96

Przed opublikowaniem sekwencji genomu człowieka ewolucjoniści szacowali ilość genów kodujących białka na około 100,000

Zaraz po opublikowaniu sekwencji ludzkiego DNA (2000) biolodzy ewolucyjni z zażenowaniem stwierdzili, że genów może być znacznie mniej, gdzieś ok. 40,000

Obecnie wiadomo, że genów kodujących białka jest ok. 20,500, co stanowi zaledwie 1,5% całkowitego DNA w komórce człowieka

Bezpośrednie dowody na ewolucję wskazują na adaptację

Ewolucja odporności bakterii na antybiotyki nie ma nic wspólnego z użyciem antybiotyków przez człowieka; odporność na antybiotyki istniała przynajmniej 30, 000 lat temu

Jak dotąd nie odkryto proto-komórki a Drzewo Życia to fałszywy koncept

Specjacja zachodzi raczej na zasadzie hybrydyzacji niż ewolucji

Mechanizm ewolucji jest nieadekwatny jako siła sprawcza różnic między formami żywymi, bo proces życia, to przetwarzanie informacji, a nie szumów informacyjnych

Dobór naturalny to tautologia

Wiele przewidywań teorii ewolucji okazała się błędna, bo opierały się na fałszywych założeniach teorii ewolucji

Czy można zaproponować lepszy mechanizm i proces ewolucji?

Tak!

Czy to materiał genetyczny kontroluje komórkę czy komórka kontroluje swój materiał genetyczny?

Ewolucjoniści traktują genom jako system read only memory (ROM), który rządzi komórką – błędny pogląd

Komórka traktuje genom jako bazowy system, z którego nie tylko czerpie informację, ale ją zmienia i zapisuje w sposób inteligentny. Proces ten odbywa się w oparciu o naturalną inżynierię genetyczną, która została opisana przez James A. Shapiro w książce Evolution, a view from the 21st century, 2011; published by FT Press Science

Większość zmian w organizmach zachodzi nie poprzez przypadkową zmianę materiału genetycznego, ale przez regulację ekspresji genów

Każda komórka posiada biochemiczne narzędzia (enzymy) do przearanżowania własnego DNA Aranżacja genów odpowiedzialnych

za produkcję przeciwciał w taki sposób, aby były wysoce swoiste w rozpoznawaniu obcego antygenu

Rearanżacja genomu u orzęsków. Aby zastąpić genom mejotyczny somatycznym, pantofelek tnie genom na tysiące kawałków DNA i skleja je ponownie

CRISPR/Cas System. Bakteryjny system immunologiczny, który chroni bakterie przed obcym (wirusowym) materiałem genetycznym

4.8x107 rodzajów przeciwciał

Szarańcza, forma „towarzyska”

Szarańcza wędrowna jest gatunkiem polyphenicznym, tzn. że może występować w dwóch fenotypowych formach w zależności od gęstości populacji – forma „solitary” samotna i forma „gregarious” towarzyska. Jeżeli gęstość populacji wzrasta szarańcza przekształca się stopniowo z formy „solitary” w formę „gregarious” w kilku pośrednich fazach:

Faza solitary → przekształca się w formę congregans (forma pośrednia)→ faza gregarious →przekształca się w formę dissocians (forma pośrednia) → faza solitary

Szarańcza, forma „samotna”

Transkrypcji Modyfikacja histonów

Zróżnicowana metylacja DNA

Zróżnicowana ekspresja miRNA

Dostępność chromatyny

Post-transkrypcyjnejmodyfikacji RNA Transport RNA

Interferencyjme RNA –wyciszanie albo wzmacnianie ekspresji genów

Post-translacyjna modyfikacja białek

Post-translacyjnej modyfikacji białek

Metamorfoza motyla monarchy, Danas plexippus

Identyczny genom!

Czy może też przekazywać zmiany, które poczynił w swoim genomie następnym pokoleniom (epigenetyka dziedziczna)?

Czy adaptacja do warunków środowiska poprzez zmianę regulacji genów w jednej generacji może być dziedziczona przez generację następną? (koncepcja ewolucji Lamarck’a)

Czy doświadczenia i nawyki rodziców mogą być przekazywane pozakulturowo dzieciom i wnukom?

Dziedziczenie stresu u myszy Matki myszy były odłączane

od dzieci i poddawane stresowi przez kilka dni, tak, że matki nie były w stanie opiekować się normalnie młodymi myszami

Tak wychowane samce myszy wykazywały depresję

Dzieci tych samców wykazywały również depresję

Te zmiany utrzymywały się aż do trzeciego pokolenia myszy - Implication of sperm RNAs in transgenerational inheritance of the effects of early trauma in mice, K. Gapp, A. Jawaid, P. Sarkies, J. Bohacek, P. Pelczar, J. Prados, L. Farinelli, E. Miska, I. M. Mansuy, Nature Neuroscience (2014) doi:10.1038/nn.3695

Obserwacje dziedziczenia chorób u ludzi Badania szwedzkich

naukowców wykazały, żedzieci i wnuki mężczyzn, którzy głodowali przeddojrzałością płciową byłymniej podatne na chorobyserca i cukrzycę w porównaniu do dziecimężczyzn, którzy mielijedzenia pod dostatkiem -Cardiovascular and diabetes mortality determined by nutrition during parents' and grandparents' slow growth period, G. Kaati, L. O. Bygren, S. Edvinsson. European Journal of Human Genetics (2002) 10, 682-688

Metylacja DNA i histonów kluczem do zrozumienia dziedziczenia epigentycznego Wzrost metylacji części regulatorowej genu powoduje zahamowanie jego

ekspresji, a duży odsetek zmetylowanych nukleotydów stanowi sygnał nakazujący inicjację procesów kondensacji chromatyny, co zmienia euchromatynę w heterochromatynę i prowadzi do zupełnej nieaktywności transkrypcji DNA

Metylacja/demetylacja chromatyny stanowi jeden z najważniejszych mechanizmów odpowiedzialnych za regulację ekspresji genów

Na metylację/demetylację DNA, a więc na regulację ekspresji genów ma wpływ rozwój osobniczy, zmiany środowiskowe, styl życia i doświadczenia życiowe osobnika

Metylacja/demetylacja dotyczy nie tylko komórek somatycznych, ale i rozrodczych, które swoisty wzór metylacji DNA (ekspresji genów) mogą przekazywać następnym pokoleniom

Dramatyczne zmiany środowiskowe mogą prowadzić do dramatycznych zmian regulacji genów, co może spowodować, że pokolenie dzieci i wnuków będzie się znacznie różniło od pokolenia rodziców. Czyżby wyśmiany Lamarck miał rację?

Dzięki dziedziczeniu epigenetycznemu adaptacja do zmian środowiska może być o wiele szybsza (czas życia pokolenia) a nie miliony lat, jak postuluje teoria ewolucji

Genom nie jest programem komputerowym, który „bezmyślnie” jest realizowany przez organizm

Jest zbiorem informacji, z której organizm może, ale nie musi korzystać

Z jednych korzysta częściej, z innych rzadziej, z niektórych nie korzysta w ogóle (geny ukryte), bo w środowisku, w którym żyje nie są mu one w danym momencie potrzebne

Zmiany środowiskowe mogą indukować szybkie przeregulowanie informacji zapisanej w genomie tak, aby organizm mógł się zaadoptować do nowych warunków życia i ewentualnie przekazać tę informację następnym pokoleniom

Interakcję między organizmem a genomem można porównać do kucharza i jego korzystania z przepisów kulinarnych. Jedne używa, drugie nie, w segregatorze z przepisami robi zakładki, aby było łatwiej do niektórych przepisów wrócić, wprowadza korektę do przepisów na podstawie własnego doświadczenia. To kucharz decyduje, co i dla ilu osób będzie na obiad a nie książka kucharska

Ideologia, dogmatyzm, fanatyzm i meme ideologia, bo ma silne implikacje

światopoglądowe: „Chociaż ateizm był możliwy do utrzymania jako światopogląd przed Darwinem, to jednak dzięki Darwinowi można być intelektualnie spełnionym ateistą.” -Although atheism might have been logically tenable before Darwin, Darwin made it possible to be an intellectually fulfilled atheist. - The Blind Watchmaker (1986)

dogmat: „ Nawet jeżeli dowody nie potwierdzają tego [teorii ewolucji], wciąż jest to najlepsza teoria, którą mamy.”- Even if the evidence did not favour it, it would still be the best theory available!” -Blind Watchmaker, p317

fanatyzm: „Można zupełnie spokojnie powiedzieć, że ktoś, kto twierdzi, że nie wierzy w ewolucję jest ignorantem, głupkiem albo niepoczytalnym” – „It is absolutely safe to say that if you meet somebody who claims not to believe in evolution, that person is ignorant, stupid or insane” - Richard Dawkins Review of Blueprints: Solving the Mystery of Evolution; New York Times, April 9, 1989

meme po raz pierwszy użył Dawkins w książce „Samolubny gen”. Jest to idea, zachowanie, moda, która się rozprzestrzenia w społeczeństwie, np. melodia, dowcip, sposób mówienia

o Idea, że ewolucja to przypadkowe zmiany w materiale genetycznym, na który działa dobór naturalny jest też meme. Łatwe do zapamiętania, no itłumaczy historię życia w sposób banalnie prosty

Co to jest?

Kiedyś zapytano Max Planck jak powstają nowe idee czy paradygmaty w nauce. Jego słynna odpowiedź:

„nowa prawda naukowa nie zwycięża poprzez przekonanie oponentów, aby zobaczyli światło prawdy, ale raczej po jakimś czasie oponenci wymrą a nowe pokolenie w międzyczasie będzie już dobrze obeznane z nową prawdą naukową.” - „a new scientific truth

does not triumph by convincing its opponents and making them see the light, but rather because its opponents eventually die, and a new generation grows up that is familiar with it.„– Max Planck

Trudno się oprzeć wrażeniu, żektoś sobie kpi z naszej wiedzy natemat rozwoju życia na ziemi

Pytania, uwagi, komentarze

Witka bakteryjna jest napędzana motorem zasilanym wolną energią przechowywaną w elektrochemicznym gradiencie protonowym w błonie cytoplazmatycznej komórki. W ciągu jednej sekundy bakteria może przepłynąć dystans ok. 25 μm czyli około 10 długości swojego rozmiaru. Proporcjonalnie człowiek musiałby przebyć dystans 100 metrów w około 5 sekund. Rekord świata wynosi 9.58 sekund.

Geny nakładające się

Alternatywny splicing pre-mRNA Gen Dscam u muszki

owocowej jest w stanie wygenerować ponad 18 000 różnych białek na drodze alternatywnego splicingu

Pojęcie genu traci na znaczeniu i odchodzi w przeszłość

Białka histonowe Umożliwiają wygięcie

cząsteczki DNA Neutralizują ujemny

ładunek DNAo H1, H2A, H2B, H3, H4

Białka niehistonowe Topoizomerazy -

umożliwiają zachowanie porządku w jądrze komórkowymo Topoizomeraza Io Topoizomeraza IIo Inne (topoizomeraza III,

p53)

Białka macierzy jądrowej

Dwuniciowy DNA DNA nawinięty na białka histonowe

tworzy nukelosomy Nukleosomy tworzą selenoidy Selenoidy tworzą strukturę

wyższego rzędu w oparciu o białka pomocnicze

Upakowane DNA w chromosomie

Narzędzia i technologie → Artefakty

Ilość narzędzi i technologii... poza moim wyobrażeniem

Dwie odmiany ryby Astyanax mexicanus – jedna żyjąca w wodach otwartych, druga w wodach w jaskiniach. Różnią się brakiem oczu u odmiany jaskiniowej. Odmiana jaskiniowa nie straciła jednak genów odpowiedzialnych za rozwój oczu, które jeszcze mogą się przydać

Kosarz sprzed 305 milionów lat miał dwie pary oczu, jedne z przodu głowy, a drugie boczne, na szypułkach. Współczesne gatunki kosarzy mają jedną parę oczu z przodu głowy, ale u embrionów pojawiają się również zawiązki oczu bocznych na szypułkach. Kosarze w ciągu kilkuset milionów lat nie utracili genów odpowiedzialnych za rozwój bocznych oczu, które jeszcze mogą się przydać

Organizmy kontrolują swój genom

Georges Lemaître – twórca teorii

Sir Fred Hoyle – astronom i zaciekły oponent, nazwał teorię Lemaître prześmiewczo Bing Bang i nazwa ta się przyjęła ośmieszając jego autora