{"id":5006024,"date":"2011-07-12T22:52:40","date_gmt":"2011-07-12T20:52:40","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2011\/07\/12\/szex_vs_patogenek"},"modified":"2011-07-12T22:52:40","modified_gmt":"2011-07-12T20:52:40","slug":"szex_vs_patogenek","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5006024","title":{"rendered":"Szex vs. patog\u00e9nek"},"content":{"rendered":"

\"\"A biol\u00f3gia nagy k\u00e9rd\u00e9seinek egyike, hogy a szex az vajon mi\u00e9rt is j\u00f3 (evol\u00faci\u00f3s szempontb\u00f3l, term\u00e9szetesen). A v\u00e1lasz nem trivi\u00e1lis hiszen egy \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151 faj l\u00e1tsz\u00f3lag el\u0151nyben van a k\u00e9t nemet is tartalmaz\u00f3kkal szemben, ahol csak a popul\u00e1ci\u00f3 fele k\u00e9pes ut\u00f3dokat l\u00e9trehozni. Magyar\u00e1n, ha nem lenne valamilyen el\u0151nye, akkor a szex egyszer\u0171en megsz\u0171nne l\u00e9tezni, hiszen ha egy-egy fajban megjelenn\u00e9nek az \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151 egyedek, valamilyen mut\u00e1ci\u00f3nak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en, n\u00e9h\u00e1ny gener\u00e1ci\u00f3 alatt kiszor\u00edtan\u00e1k a szexu\u00e1lisan szaporod\u00f3kat.<\/p>\n

<\/p>\n

\"\"A biol\u00f3gia nagy k\u00e9rd\u00e9seinek egyike, hogy a szex az vajon mi\u00e9rt is j\u00f3 (evol\u00faci\u00f3s szempontb\u00f3l, term\u00e9szetesen). A v\u00e1lasz nem trivi\u00e1lis hiszen egy \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151 faj l\u00e1tsz\u00f3lag el\u0151nyben van a k\u00e9t nemet is tartalmaz\u00f3kkal szemben, ahol csak a popul\u00e1ci\u00f3 fele k\u00e9pes ut\u00f3dokat l\u00e9trehozni. Magyar\u00e1n, ha nem lenne valamilyen el\u0151nye, akkor a szex egyszer\u0171en megsz\u0171nne l\u00e9tezni, hiszen ha egy-egy fajban megjelenn\u00e9nek az \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151 egyedek, valamilyen mut\u00e1ci\u00f3nak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en, n\u00e9h\u00e1ny gener\u00e1ci\u00f3 alatt kiszor\u00edtan\u00e1k a szexu\u00e1lisan szaporod\u00f3kat.<\/p>\n

\u00cdgy azt\u00e1n nem kev\u00e9s fejt\u00f6r\u00e9st okozott a szex puszta l\u00e9te az evol\u00faci\u00f3biol\u00f3gia nagy\u00e1gy\u00fainak is, \u00e9s m\u00e1ra k\u00e9t elfogadott magyar\u00e1zat l\u00e1tszik k\u00f6rvonalaz\u00f3dni. Mindkett\u0151 meg\u00e9rt\u00e9s\u00e9nek az a kulcsa, hogy a szexu\u00e1lis szaporod\u00e1s sor\u00e1n az apai \u00e9s anyai, illetve nagyapai \u00e9s nagyanyai genomok kevered\u00e9se t\u00f6rt\u00e9nik (s \u00edgy alakul ki a minden kromosz\u00f3m\u00e1b\u00f3l k\u00e9t p\u00e1rt hordoz\u00f3 diploid genom). El\u0151bbit k\u00f6nnyebb meg\u00e9rteni, hiszen az any\u00e1b\u00f3l \u00e9s az ap\u00e1b\u00f3l sz\u00e1rmaz\u00f3 haploid (vagyis egy-egy p\u00e1r<\/em> kromosz\u00f3ma helyett, csak egy-egy kromosz\u00f3m\u00e1t hordoz\u00f3) ivarsejtek egyes\u00fcl\u00e9se hozza v\u00e9g\u00fcl l\u00e9tre a diploid ut\u00f3d-genomot. Viszont az ivarsejtek l\u00e9trej\u00f6tte sor\u00e1n a sz\u00fcl\u0151k, saj\u00e1t sz\u00fcleikt\u0151l \u00f6r\u00f6k\u00f6lt genomja is keveredik: az (nagy)apai \u00e9s (nagy)anyai kromosz\u00f3m\u00e1k egym\u00e1s k\u00f6zt cser\u00e9lik ki r\u00e9szeiket a mei\u00f3zisnak<\/a> nevezett folyamat sor\u00e1n.<\/p>\n

Ez a fajta genom kevered\u00e9s ellent\u00e9tben van az aszexu\u00e1lisan szaporod\u00f3 \u00e1llatok eset\u00e9vel, ahol minden ut\u00f3d gyakorlatilag a sz\u00fcl\u0151 kl\u00f3nja, plusz esetleges \u00fajonnan megjelen\u0151 mut\u00e1ci\u00f3k.<\/p>\n

\"\"De visszat\u00e9rve a szexualit\u00e1s k\u00e9t lehets\u00e9ges el\u0151ny\u00e9re: egyr\u00e9szt az esetleges k\u00e1ros mut\u00e1ci\u00f3k k\u00f6nnyebben kisz\u00f3r\u00f3dhatnak<\/a>, ha a sz\u00fcl\u0151k megkeverik a genetikai anyagukat (m\u00edg a klon\u00e1lisan szaporod\u00f3 aszexu\u00e1lisok eset\u00e9ben, a k\u00e1ros mut\u00e1ci\u00f3 minden ut\u00f3dban megmarad). M\u00e1sr\u00e9szt, \u00e9s mai t\u00f6rt\u00e9net\u00fcnk szempontj\u00e1b\u00f3l ez lesz az izgalmas, a fent v\u00e1zolt folyamattal a hasznos mut\u00e1ci\u00f3k is k\u00f6nnyebben elterjedhetnek: A, B \u00e9s C hasznos mut\u00e1ci\u00f3 k\u00f6nnyebben \u00f6sszeker\u00fcl egy szexu\u00e1lisan szaporod\u00f3 popul\u00e1ci\u00f3ban, mint egy szexet n\u00e9lk\u00fcl\u00f6z\u0151ben, ahol az egyetlen lehet\u0151s\u00e9g egy\u00fcttes megjelen\u00e9s\u00fckre, hogy egym\u00e1s ut\u00e1n kialakuljanak.<\/p>\n

Hogy konkr\u00e9t p\u00e9ld\u00e1t is n\u00e9zz\u00fcnk, ilyen „el\u0151ny” lehet a parazit\u00e1k elleni v\u00e9dekez\u00e9s. A term\u00e9szetben folyamatos „fegyverkez\u00e9si versenyek” zajlanak ragadoz\u00f3k \u00e9s pr\u00e9d\u00e1k, illetve parazit\u00e1k \u00e9s gazd\u00e1ik k\u00f6zt, amely sor\u00e1n, ha az egyik f\u00e9l pillanatnyi el\u0151nyh\u00f6z jut egy \u00faj tulajdons\u00e1g megjelen\u00e9se folyt\u00e1n, akkor a m\u00e1sik vagy maga is v\u00e1ltoz\u00e1ssal v\u00e1laszol erre, vagy a kipusztul\u00e1s fenyegeti. (Ez az \u00fan. „Red Queen hipot\u00e9zis<\/a>„, amely Lewis Caroll „Alice t\u00fck\u00f6rorsz\u00e1gban” c\u00edm\u0171 m\u0171v\u00e9re utal, ahol a V\u00f6r\u00f6s kir\u00e1lyn\u00e9 birodalm\u00e1ban tiszta er\u0151b\u0151l kellett rohanni ahhoz, hogy egy helyben maradjanak.)<\/p>\n

A genetikusok egyik kedvenc modell szervezete, a Caenorhabditis elegans<\/em> nev\u0171 fonalf\u00e9reg ide\u00e1lis alanya, hogy letesztelj\u00fck a szexualit\u00e1s haszn\u00e1r\u00f3l sz\u00f3l\u00f3 predikci\u00f3kat. Ugyanis nem h\u00edmeket \u00e9s n\u0151st\u00e9nyeket lel\u00fcnk az egyedek k\u00f6z\u00f6tt, hanem h\u00edmeket \u00e9s \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u00e9sre (is) k\u00e9pes hermafrodit\u00e1kat. Mut\u00e1ci\u00f3k r\u00e9v\u00e9n pedig csak \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151, ill. csak szexu\u00e1lisan szaporod\u00f3 csoportokat is el\u0151 tudunk \u00e1ll\u00edtani, azaz m\u00e1r csak egy j\u00f3 kis parazit\u00e1ra van sz\u00fcks\u00e9g, hogy megn\u00e9zz\u00fck mi is a helyzet, el\u0151ny\u00f6s lehet-e a szex.<\/p>\n

A Serratia marcescens <\/em>nev\u0171 bakteri\u00e1lis patog\u00e9n pont megteszi, hiszen a fonalf\u00e9rgek ezt elfogyasztva megbetegednek \u00e9s gyakran el is pusztulnak, ugyanakkor m\u00e1r azt is tudtuk eddig, hogy a f\u00e9reg k\u00e9pes valamilyen immunit\u00e1st kifejleszteni a bakt\u00e9riummal szemben.<\/p>\n

\"\"Egy \u00e1tlagos, patog\u00e9nnel nem s\u00fajtott, kontroll C. elegans<\/em> popul\u00e1ci\u00f3ban 20% k\u00f6r\u00fcl van a szexu\u00e1lis szaporod\u00e1s ar\u00e1nya. Amikor azonban patog\u00e9nt adunk a t\u00e1ptalajukhoz, ez az ar\u00e1ny l\u00e1tv\u00e1nyosan megugrik, ak\u00e1r 80%-ot is el\u00e9rhet az els\u0151 p\u00e1r gener\u00e1ci\u00f3 sor\u00e1n. Ha az egym\u00e1st k\u00f6vet\u0151 gener\u00e1ci\u00f3kat mindig ugyanazzal a bakt\u00e9rium t\u00f6rzzsel „lepj\u00fck meg”, akkor az l\u00e1that\u00f3, hogy a szexualit\u00e1s ar\u00e1nya hamarosan ism\u00e9t cs\u00f6kkenni fog a popul\u00e1ci\u00f3ban („Evolution” felirat\u00fa g\u00f6rbe a baloldali \u00e1br\u00e1n). A jelens\u00e9g j\u00f3l korrel\u00e1l az immunit\u00e1s megjelen\u00e9s\u00e9vel \u00e9s elterjed\u00e9s\u00e9vel. Ha azonban hagyjuk, hogy a bakt\u00e9rium is evolv\u00e1l\u00f3djon a f\u00e9reggel, vagyis nem mindig az eredeti bakt\u00e9rium t\u00f6rzset vessz\u00fck el\u0151, akkor azt tapasztaljuk, hogy a szexualit\u00e1s magas ar\u00e1nya \u00e1lland\u00f3 marad a popul\u00e1ci\u00f3ban („Coevolution”)! Ebben az esetben a f\u00e9reg immunit\u00e1s\u00e1ra a bakt\u00e9rium is v\u00e1ltoz\u00e1ssal reag\u00e1l, ami miatt a folyamatos v\u00e1ltoz\u00e1s k\u00e9nyszere tov\u00e1bbra is fennmarad.<\/p>\n

A dolog m\u00e9g l\u00e1tv\u00e1nyosabb, ha a k\u00eds\u00e9rletek k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 pillanataiban lefagyasztott f\u00e9reg \u00e9s bakt\u00e9rium t\u00f6rzseket engedj\u00fck \u00f6ssze. L\u00e1that\u00f3 pl., hogy egy kiz\u00e1r\u00f3lag \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u00e9sen alapul\u00f3 („obligately selfing”) f\u00e9reg popul\u00e1ci\u00f3 egyre kiszolg\u00e1ltatottabb\u00e1 v\u00e1lik a patog\u00e9nnel szemben, magas mortalit\u00e1st tal\u00e1lunk, k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen, ha egy koevolv\u00e1l\u00f3d\u00f3 bakt\u00e9riummal tessz\u00fck \u00f6ssze \u00e9s \u00e1ltal\u00e1ban p\u00e1r gener\u00e1ci\u00f3 ut\u00e1n kipusztul. Ezzel szemben egy vad t\u00edpus\u00fa, vegyes szaporod\u00e1s\u00fa („wildtype – mixed mating”) \u00e9s egy \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u00e9sre k\u00e9ptelen („obligately outcrossing”) popul\u00e1ci\u00f3 nem hogy nem mutat n\u00f6vekv\u0151 mortalit\u00e1st, de koevolv\u00e1l\u00f3d\u00f3 egyedeik gyakran kifejezetten jobban t\u00fal\u00e9lnek, mint a k\u00eds\u00e9rlet elej\u00e9n \u00e9lt \u0151seik.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\"\" Vagyis a szexu\u00e1lis szaporod\u00e1sra val\u00f3 k\u00e9szs\u00e9g kifejezett el\u0151nyt jelentett a patog\u00e9nnel val\u00f3 harcban. S hogy akkor mi\u00e9rt is, vannak m\u00e9gis hermafrodit\u00e1k a f\u00e9rgek k\u00f6z\u00f6tt? Mert, a szexualit\u00e1s fel\u00e9 hat\u00f3 szelekci\u00f3s nyom\u00e1s csak olyan k\u00f6zegben \u00e9l, ahol jelen van a szelekci\u00f3s \u00e1gens, a koevolv\u00e1l\u00f3d\u00f3 patog\u00e9n. Ennek hi\u00e1ny\u00e1ban, mint azt a kezdetben is l\u00e1ttuk, a hangs\u00faly a t\u00f6bb ut\u00f3d l\u00e9trehoz\u00e1s\u00e1ra helyez\u0151dik, ebben pedig az \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151 egyedek a jobbak.<\/p>\n

\n

Morran LT, Schmidt OG, Gelarden IA, Parrish RC 2nd, Lively CM<\/strong> (2011) Running with the Red Queen: host-parasite coevolution selects for biparental sex. Science<\/em> 333<\/strong>: 216-8. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A biol\u00f3gia nagy k\u00e9rd\u00e9seinek egyike, hogy a szex az vajon mi\u00e9rt is j\u00f3 (evol\u00faci\u00f3s szempontb\u00f3l, term\u00e9szetesen). A v\u00e1lasz nem trivi\u00e1lis hiszen egy \u00f6nmegterm\u00e9keny\u00edt\u0151 faj l\u00e1tsz\u00f3lag el\u0151nyben van a k\u00e9t nemet is tartalmaz\u00f3kkal szemben, ahol csak a popul\u00e1ci\u00f3 fele k\u00e9pes ut\u00f3dokat … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-5006024","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5006024","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5006024"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5006024\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5006024"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5006024"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5006024"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}