Wäre ein Lebenszyklus mit horizontalem Gentransfer realisierbar?

Horizontaler Gentransfer über Retroviren , die die Keimbahn-DNA eines Organismus verändern, gibt es sogar beim Menschen und macht einen kleinen, aber nicht unbedeutenden Teil der Genome vieler, wenn nicht der meisten Arten auf der Erde aus.

Wäre es lebensfähig, einen Organismus zu haben, bei dem der horizontale Gentransfer ein normaler und erwarteter Teil des Lebenszyklus eines mehrstufigen Organismus wäre?

Zum Beispiel hätte der Organismus im ersten Stadium nur ein absolutes Minimum an Genom. Ein Organismus im ersten Stadium, der bis zum Erwachsenenalter überlebt hat, könnte dann ein Retrovirus erhalten, wodurch er zu einem Organismus im zweiten Stadium wird (möglicherweise erleichtert durch Organismen im zweiten Stadium selbst mit einem sexuell übertragenen oder durch Blut übertragenen Retrovirus). Einige Organismen der Stufe 2 wiederum könnten ein anderes Retrovirus erhalten, wodurch sie zu einem Organismus der Stufe 3 werden (vielleicht auf ähnliche Weise durch Organismen der Stufe 3 erleichtert).

Um es klar zu sagen, ich weiß, dass dies nicht das ist, was in mehrstufigen Organismen vor sich geht, die uns wie Frösche und Schmetterlinge vertraut sind. Ich frage nur, ob es einen Grund gibt, warum dies nicht biologisch lebensfähig sein könnte.

Mein Motiv, dies in Betracht zu ziehen, ist, dass es die Mutationsraten in der DNA im Zusammenhang mit späteren Stadien verringern könnte, da weniger Organismen das spätere Stadium in einer Umgebung haben würden, die sehr anfällig für Mutationen ist, wie z. B. eine mit mutationsfördernden Chemikalien und / oder hoher Strahlung Ebenen), aber das ist letztendlich nur Hintergrund. (Außerdem ist es nur eine coole Idee.)

Bitte beschränken Sie sich auf eine Frage pro Beitrag.
Entsprechend überarbeitet.
Ich bemerke einen verwandten Beitrag unter worldbuilding.stackexchange.com/questions/84206/… , aber es scheint kein Duplikat zu sein, da er eher nach Terminologie als nach Machbarkeits-/Realitätsprüfung fragt.
Obwohl ich diese Frage wirklich mag, ist sie irgendwie schwer zu beantworten. Wenn Sie von erdähnlichen Organismen ausgehen, klingt das sehr unrealistisch, aber für Außerirdische, wo DNA/Gene/Erbinformationen anders funktionieren könnten? Sicher warum nicht. Ein weiteres Problem ist, dass HGT als Übertragung zwischen verschiedenen Arten definiert ist , sodass eine Übertragung von Stufe 2 zu Stufe 1 nicht funktioniert (es ist unkonventionell, aber nicht wirklich HGT) und wie sonst sollen die Organismen der Stufe 2 einander noch ähnlich genug sein als die gleiche Art angesehen?
@Nicolai Die verschiedenen Stadien könnten sehr wohl als unterschiedliche Arten gelten. Würden zum Beispiel ein Mensch und ein Werwolf als dieselbe Spezies gelten?
Betrachten Sie die Rolle des „Baum des Lebens“ in Larry Nivens exzellenten Werken – die „Pak-Beschützer“ waren ein Beispiel für eine Transformation der „dritten Stufe“ und führten zu radikalen physiologischen und psychologischen Veränderungen, die im Wesentlichen dazu dienten, eine bestimmte Blutlinie aufrechtzuerhalten und zu bewahren . Ihre Situation scheint ähnlich ( nicht dieselbe ) zu sein.
@Joe Ja, ich habe in diese Richtung verlinkt (etwas Ähnliches taucht in gewisser Weise auch in der Jaran-Serie von Kate Elliot auf). Sind Pak Protectors eine andere Spezies? Wahrscheinlich.

Antworten (1)

Es ist .... möglich, HGT zu verwenden, um ein Genom zu "bereinigen", aber Sie müssten einen Weg finden, damit es eine Motivation für beide Seiten gibt, daran teilzunehmen. Sie könnten durch den Transfer miteinander verbunden werden, aber dann wird das zu einer Art Symbiose

Wenn Bakterien HGT verwenden, dient es dazu, Immunität gegen verschiedene Umweltfaktoren zu verbreiten, nämlich bisher Antibiotikaresistenz. Aber ich würde nicht bezweifeln, ob sie es auch tun, um die Fähigkeit zu verbreiten, verschiedene Lebensmittel zu konsumieren oder Abfälle effizienter zu entsorgen.

Da dies jedoch durch den Verzehr für die Übertragung von Pflanze zu Tier und von Bakterien zu Tier erfolgt, besteht die Möglichkeit, dass Ihre Version nur Mitochondrien nachbildet. Ich denke, es wäre schwierig, HGT zuverlässig zu verwenden, um an jeder zufälligen Paarung mit etwas Höherem als einem Mikrowurm beteiligt zu sein, es sei denn, Sie haben etwas, das nur auf Keimbahnen in einem größeren Organismus abzielt. Das macht es eher zu einem sexuellen Parasiten, der spezifische Wirkungen im Wirt hervorrufen könnte, um sich selbst zu verbreiten, was einen Vorteil in der Umwelt bedeuten könnte, aber ansonsten denke ich, dass es schwer wäre, einfach passiert zu sein, weil es wirken könnte zu zufällig in der Bevölkerung. So...

In diesem Fall könnte das bedeuten, dass sich das HGT eher wie Wolbachia (das HGT übrigens auch mit anderen Bakterien verwendet, um seine Anpassungen aufrechtzuerhalten) verhält, als wie das, wonach Sie direkt suchen.

Ich dachte an etwas mehr in der Art einer biologischen Version von CRISPR. Ich bin mir nicht sicher, warum es eine Motivation für beide Seiten geben sollte, sich zu beteiligen. Sind Parasiten nicht einseitig? Warum sollte HGT auf Gegenseitigkeit beruhen?
Ich dachte ursprünglich an eine Art CRISPR-Funktion. Aber da Sie HGT angegeben haben, habe ich es dabei belassen. Parasiten sind einseitig, deshalb bekämpfen ihre Wirte sie, was Sie in Ihrer Vorstellung nicht wollen (nehme ich an). Wolbachia ist ein sexueller Parasit, Schmetterlinge passen sich an, um trotz einer Wolbachia-Infektion männlich zu werden, die Wolbachia kontert, indem sie diese Anpassung überwindet. Es tötet entweder Männchen als Larven, feminisiert sie, fördert die jungfräuliche Fortpflanzung bei den Weibchen oder verhindert, dass sich infizierte Männchen mit Weibchen mit der falschen Wolbachia-Variante paaren können.
Davon abgesehen halte ich Ihre Idee nicht für unmöglich oder unrealistisch. Ich zögere irgendwie, wie ich den Sprung von Phase eins zu Phase zwei usw. durch HGT oder CRISPR zuverlässig genug ermöglichen kann, um eine Spezies daraus zu machen. Es sei denn, viele Mutationen oder Fehlanwendungen des HGT sind eine Selbstverständlichkeit. Vielleicht wäre für eine Welt mit wilden Jahreszeiten (vielleicht einer steilen axialen Neigung) eine hohe genetische Variabilität eine gute Sache, also wäre eine unpräzise, ​​aber additiv geneigte Version von HGT ziemlich praktikabel, denke ich,
Erstens ist CRISPR ein biologisches antimikrobielles Werkzeug, das für die Gentechnik angepasst ist. Zweitens ist es irreführend zu sagen, dass Organismen HGT „verwenden“, da es durch eine Art Virusinfektion und nicht durch einen getriebenen Prozess verursacht wird. Ich stimme zu, dass Sie so etwas wie CRISPR brauchen würden, damit das funktioniert. Es ist sinnvoller als Fortpflanzungsstadium (sagen wir, ein Lebewesen auf einer neuen Welt zu infizieren, Viren von ihnen zu ernten und Ihre Nachkommen zu transfizieren, damit sie Gene des neuen Wirts haben und sie vielleicht nachahmen können). CRISPR ermöglicht eine Art aktiven Erwerb eines neuen Merkmals in einem reifen Organismus. allerdings nicht einfach.
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