¿Cuáles son los costos asociados con el transporte de lotes de material genético?

¿Cuáles son los costos (si los hay) asociados con el transporte de gran cantidad de material genético (tamaño de genoma grande)?

  • energía para copiar?
  • materia prima para copiar?
  • espacio en la celda?
  • ¿Costo de mantenimiento (materia y energía)?
  • ¿El tiempo de copia es un factor limitante para el tiempo mínimo de generación?
  • ¿ Menos robustez ?
  • ¿Es más probable que evolucione un gen que se propague bien pero que tenga un impacto negativo en la aptitud física del resto del genoma (gen egoísta o fuera de la ley)?

La respuesta probablemente depende del organismo. Estoy interesado en cualquier información sobre eucariotas, bacterias o virus uni o multicelulares.

¿Tenemos algún conocimiento acerca de cuán importantes son estos costos o son puras conjeturas?


Esta publicación surge como reacción a los comentarios de @AlanBoyd en esta publicación .

También puede tener efectos negativos debido a mutaciones en genes que no son realmente necesarios pero que desarrollan un efecto negativo.
¿Cuál sería el costo de limpiar este material?
¿A qué te refieres con "limpiar este material"?

Respuestas (1)

Generalmente se sabe que cuanto más pequeño (o menos complejo) es un organismo, más "condensado" es su genoma. Por ejemplo, las bacterias (o algunos eucariotas) tienen operones ( http://en.wikipedia.org/wiki/Operon ) o genes superpuestos que usan diferentes y no tienen intrones, lo que en conjunto ahorra mucho espacio.

Hay muchas razones para eso. Sin embargo, el espacio disponible en la celda definitivamente no lo es. La energía para copiar y mantener es un buen punto, pero hay que tener en cuenta cómo funciona la evolución. Las bacterias y los eucariotas unicelulares suelen estar adaptados a un entorno muy específico en el que pueden reproducirse rápidamente. Esto significa que solo necesitan un pequeño conjunto de genes, específicos para este entorno y tienen que reproducirse con mucha frecuencia, lo que significa que son muy propensos a cometer errores durante la copia del ADN. Tal error puede conducir a la muerte de la célula, que en este caso equivale a la muerte del organismo.

Sin embargo, en organismos superiores, las ventajas de un genoma más grande superan con creces las desventajas. La evolución puede ocurrir mucho más rápido porque un error al copiar no conduce necesariamente a la muerte de todo el organismo. También es necesaria la adaptación a una variedad mucho mayor de condiciones, por ejemplo, cuando miras las plantas: sus genomas son (en promedio) mucho más grandes que los que tenemos los mamíferos, porque no pueden moverse si las condiciones a su alrededor se vuelven desagradables. En cambio, necesitan encontrar una manera de adaptarse. Esto significa que, en este caso, un genoma grande es un bono de aptitud física. Más interesante aún, los genomas de las plantas son altamente mutables ( http://en.wikipedia.org/wiki/Transposable_element ), lo que originalmente se pensó que era una gran desventaja.

Las plantas también suelen llevar muchas más copias de sus cromosomas que los animales, he oído hablar de plantas con 8 copias de cada cromosoma, crea muchas oportunidades para llevar múltiples alelos para un gen y usar lo que funcione mejor para la situación actual.
Esta respuesta tiene muy poco sentido. En primer lugar, el tamaño y la complejidad del organismo no siempre están tan relacionados (es decir, algas marinas y una musaraña). En segundo lugar, es falso que la complejidad del organismo se relacione con el tamaño del genoma. Esto es cierto para los procariotas, pero menos para los virus y completamente falso para los eucariotas. De hecho, Polychaos dubium es una ameba unicelular que tiene un genoma diez veces más grande que el de los humanos. O, por ejemplo, el hecho de que los anfibios lideren el reino animal en tamaño de genoma. En tercer lugar, el tamaño del genoma no se correlaciona con la vagilidad, por ejemplo, los gusanos y los hongos tienen genomas mucho más grandes que los de las aves.
Claramente no has leído mi respuesta con mucho cuidado. Nunca afirmé que la complejidad del organismo se relacione con el tamaño del genoma. De hecho, argumenté que las plantas tienen genomas más grandes que los mamíferos, aunque con suerte estarán de acuerdo conmigo en que los mamíferos son organismos mucho más complejos. Además, estamos hablando de tendencias generales y promedios aquí. Por supuesto, puede encontrar muchas excepciones, y Polychaos dubium claramente es una de ellas.