Эволюционные масштабы

[shvarz]

Фаги - вирусы бактерий.
В книжке только что прочитал впечатляющий фактоид: По некоторым оценкам общее количество фагов на Земле - порядка 10³¹. Если их всех собрать и выстроить один за другим, то получится цепочка (вчитайтесь!) в 200 миллионов световых лет. Исходя из средней продолжительности жизни фага, можно посчитать, что такое их количество производится за неделю. Каждый новый фаг - это вероятность мутации, рекомбинации - биологический мир исследует пространство возможных белков. Обычно считается, что вирусы появились очень рано в процессе эволюции, так что вполне можно предположить, что это продолжается уже 3 миллиарда лет (15x10¹⁰ недель). Этого достаточно для того, чтобы сгенерировать полностью все варианты пептидов размером в 30 аминокислот (22³⁰).

Comments

[alma-invicta.livejournal.com]

>Этого достаточно для того, чтобы сгенерировать полностью все варианты пептидов размером в 30 аминокислот.

а что это значит для обывателя? что открыли британские ученые?

[shvarz.livejournal.com]

Порядочному обывателю такие вещи должны быть пофигу :)

[alma-invicta.livejournal.com]

в популярной подаче любой пофигистичный факт может блеснуть брыльянтом.

[shvarz.livejournal.com]

Если бы у вас был 30-знаковый пароль из 20 английских букв плюс пробел и точки, то фаги за это время перебрали бы все варианты и взломали бы его.

[alma-invicta.livejournal.com]

они задолбались бы вводить капчу ))))))))))))

[shvarz.livejournal.com]

О, они там не только капчу вводят, но и много через что еще проходят.

[alma-invicta.livejournal.com]

тады снимаю перед ними шляпу

[alma-invicta.livejournal.com]

што вы мене таки говорите? только осел который не четает экспресс газету не знает что его открыл еще в 99-м году Академик Петрик, ггг

[shvarz.livejournal.com]

У Петрика они должны рассчитываться сами: "Первый, второй, и т.д"

[naverno.livejournal.com]

так вот из кого надо делать космические лифты! и бактерии целее будут.

[ad3002.livejournal.com]

Если 50х50х50 нм считать средним размером фага и если ими покрыть всю поверхность земли, то толщина слоя будет 2.5 мкм. Так что не так уж и много.

[shvarz.livejournal.com]

Нужно какое-нибудь сравнение для того, чтобы оценить много это или мало. Например, какой толщины будет слой, если таким образом размазать всех людей на Земле? И потом, это же каждую неделю производится столько.

[neograff.livejournal.com]

> если таким образом размазать всех людей на Земле

в моём воображении возникла очень адовая картинка при прочтении этого.

[gleb kudryavtcev (from livejournal.com)]

Меня в свое время больше впечатлили подсчеты, что в каждом человеке около килограмма чистой ДНК. А если прикинуть еще объем обвязки (гистоны, всякие факторы репликации и трансляции), то получится полное зримое подтверждение концепции эгоистичного гена :)

[kolobkovod.livejournal.com]

а где Вы об этом читали? :)

[gleb kudryavtcev (from livejournal.com)]

Товарищи университетские, в бытность учебы на биофаке. Я сначала не поверил и пересчитал, но получил примерно такой же порядок.

[pstas.livejournal.com]

Насколько я понимаю, большинство белков содержит более 30 аминокислот, и полный перебор конфигурационного пространства нам не грозит.

[shvarz.livejournal.com]

Верно. Да, полный перебор не грозит :) Но фаги все равно впечатляют.

корме того

[freedom_of_sea.livejournal.com]

наверное большинство белков работают только в комбинации с другими

Re: корме того

[shvarz.livejournal.com]

Если говорить о функционале, то для большинства белков их функции могут быть выполнены белками с огромным количеством разных последовательностей.

[kolobkovod.livejournal.com]

какие же мы мелкие и глупые по сравнению с этим :)

[kolobkovod.livejournal.com]

Всё хотел у Вас спросить: а каким программным обеспечением пользуются вирусологи и подобные специалисты? И есть ли специализированные языки программирования, спец. инструменты для того чтобы исследовать живые существа при помощи компьютера?
Где об этом можно почитать? )

[kolobkovod.livejournal.com]

мне бы книжку какую-нибудь, базовую ))

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

биоинформатика везде ахинея, по определению. западные маскируются лучше

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

Я любые данные, не только свои, могу обработать на компьютере без помощи биоинформатиков.

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

так, что мне делать то, эксперииментальные данные обрабатывать или геномный браузер писать? Вы уж определитесь

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

я видал очень немного людей, которые хорошо делали и то и другое: статистика и программирование отчетливо разные специальности. обе реальные, в отличие от биоинформатической туфты

тридцать миллионов -- это одна линия. у меня сейчас в соседнем окне открыты данные с шести илюминовских флоуселл(как это по-русски?) собраные, это где в сорок раз больше коротких последовательностей. Без SPSS было бы сложно, это правда, а вот геномных браузеров я побрезгую трехметровой палкой трогать

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

не надо нам подбрасывать. Я двумя руками за разделение труда и специализации. вот выше же написал: программирование хорошая специальность, статистика, молекулярная биология... а биоинформатика -- ахинея

Гвозди бы делать из этих людей

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

Расшифровка британскими учеными генома пшеницы - серьезный шаг на пути укрепления продовольственной безопасности
http://www.warandpeace.ru/ru/analysis/view/50995/

Re: Гвозди бы делать из этих людей

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

Не вся. Не всем бездельникам повезло в британии пристроиться.

[shvarz.livejournal.com]

Смотря что исследовать... Программы обычно под конкретные вещи пишут. Если хотите поиграться с хорошим компьютерным симулятром, то попробуйте darwinbots.com
Я о них пару раз писал: http://shvarz.livejournal.com/tag/darwinbots

[homeroid.livejournal.com]

ухх, захватывающе :)

[riftsh.livejournal.com]

А между тем, белки из самых разнообразных фагов довольно похожи. На картинке показано MSA gpV гомологов, которые были выбраны так, чтобы максимизировать диверсификацию (т.е., это профаги из самых разных бактерий). При этом, среднаяя парная идентичность последовательностей - 18%, с хорошо консервированными фрагментами и в ядре, и на поверхности белка (кликабельно):
(http://www.pnas.org/content/106/11/4160/F2.large.jpg)

[shvarz.livejournal.com]

Ну конечно фаги не перебирают последовательности совершенно случайным образом, эволюция все же. Но можно и контр-аргументировать тем, что в данный конкретный момент они перебирают варианты в районе данной конкретной области пространства последовательностей :)

[galicarnax.livejournal.com]

***По некоторым оценкам общее количество фагов на Земле - порядка 1031***

А как оценивали, интересно?
И потом, чтобы такое количество фагов поддерживалось, нужно примерно такое же количество бактерий. Ну на пару порядков меньше. Размер бактерии в сто раз больше, самих бактерий в сто раз меньше. Так что их очередь не менее впечатляющая %)

[shvarz.livejournal.com]

Тупо под электронным микроскопом считали количество фагов в образцах воды из разных мест. Про бактерии верно :) Их, кстати, тоже оценивали (независимо от фагов) и получили что-то вроде 10³⁰. Учитывая, что у обоих цифр погрешность наверняка порядок-другой, вполне даже совпадает.

[artemn.livejournal.com]

то получится цепочка (вчитайтесь!) в 200 миллионов световых лет.

Ха. Майкл Линч оценивает длину всего ДНК на Земле в 10^25 км, или 10^12 световых лет, или 10 раз по диаметру современной вселенной :)

[vasja-iz-aa.livejournal.com]

>Если их всех собрать и выстроить один за другим, то получится цепочка (вчитайтесь!) в 200 миллионов световых лет.

Как то длинновато получается. это ж всего то куб от обьема. Может ихнюю ДНА надо развернуть? Да и то...

[shvarz.livejournal.com]

Чего тут сомневаться, на коленке же можно посчитать
10³¹x10^-8=10²³m

100 миллионов световых лет = 10²⁴m
Порядки примерно совпадают.

Не фагами едиными...

[imbg.livejournal.com]

Я был удивлен, что такое разнообразие вообще во всем. Например, отрывок из книги Кордюма "Наша шагреневая кожа" о том, что получается, если математически посчитать, сколько «весят» все метаболиты (в том числе и токсичные) в нормальной клетке:

«...Что такое клетка по своему молекулярному составу? Это примерно полтора метра общей длинны ДНК, в составе которой около 30000 генов. Из них примерно 10000 генов функционируют в каждый данный момент. В клетке в среднем примерно 10^9 молекул ферментов (со среднем временем оборота 10 мс, т.е. 10^2 циклов в секунду, которые должны работать согласованно по метаболическим цепям). Образуемые ими ежесекундно примерно 10^11 промежуточных метаболитов: (10^9)х(10^2) по самой своей природе и "задачам" относятся к числу способных разрушать все структуры клетки. Ведь даже при расчете на условную "активную группу" такого метаболита (с
молмассой усредненно равной 34, т.е. эквивалентной перекиси водорода) и массе клетки 1 нг (что при удельном весе 1 составляет объем 1000 мкм^3) в сутки на каждую клетку придется масса "активных групп", почти в 500 раз превышающая таковую самой клетки (34 (усредненная масса) х 10^11 (количество метаболитов за 1 сек) х 1,66*10^-24 (единица атомной массы в граммах) х 8,64*10^4 (количество секунд в сутках) = 487,64*10^-9 грамм). При этом принимаемая средняя масса клетки объемом 1000 мкм^3 составляет 1*10^-9 грамма.»

Re: Не фагами едиными...

[shvarz.livejournal.com]

Да, попробуй смоделируй всю эту хренотень...