如果您使用了兩個計算機程序並從每個程序中隨機交換了一些程序。結果是行不通的。只會是垃圾。如果您讀兩本小說並隨意交換章節,結果也將是垃圾。
比起DNA(無限複雜),DNA是如何組合的,它來自父親,有些來自母親,但它仍然可以以某種方式起作用?
簡單的例子?
如果您使用了兩個計算機程序並從每個程序中隨機交換了一些程序。結果是行不通的。只會是垃圾。如果您讀兩本小說並隨意交換章節,結果也將是垃圾。
比起DNA(無限複雜),DNA是如何組合的,它來自父親,有些來自母親,但它仍然可以以某種方式起作用?
簡單的例子?
必須始終小心,不要將類比延伸到無法承受的程度,但是自從您開始進行這些類比以來,我將繼續研究它們,並解釋您在它們的表示法中犯的小錯誤。這兩本書並沒有你想的那麼不同。您不會將湯姆叔叔的小屋的開頭與哈利·波特的結尾粘貼在一起,而只是將哈利·波特的另一個哈利·波特的結尾粘貼在一起,其中拉文克勞改名為鷹爪。
而且,與書籍不同,整個染色體沒有從頭到尾的閱讀框架。沿染色體只有隨機排列的基因。現實情況是,放置實際上並不是那麼隨機,但是假設它可以讓您了解為什麼重組兩個染色體並最終得到仍能正常工作的染色體通常會很好。
對於計算機程序打個比方,就像在同一項目的分支之間交換文件一樣(感謝@IronSean的評論)。
同源DNA重組不會在DNA的任意兩位可以交換位置的意義上隨機交換部分。從可能會或可能不會發生的意義上講,DNA重組是隨機的。實際上,DNA同源重組是高度特異性的,它的特異性是通過將目標基因與其他物質交換而成為研究諸如酵母等生物體遺傳學的絕佳工具。
在您的姊妹染色單體之間進行減數分裂重組的示例中,可以在不同等位基因之間交換DNA。等位基因是編碼具有相同一般功能的蛋白質的基因,但是在序列上具有一定的變異性,從而賦予它們稍微不同的特性。之所以只在等位基因之間發生,是因為同源重組需要同源性區域,在實驗室實驗中,它的長度可能為20至40個鹼基對,而出現20個鹼基對序列的可能性很小在基因組中的其他任何地方都可以找到它,這就是為什麼您不會混亂混合併匹配您建議的基因的原因。
您能舉一個簡單示例嗎?
是。母親是Android OS的整個代碼庫,其啟動時具有深藍色背景,並且初始語言設置為英語(美國)。
父親是Andoroid OS的整個代碼庫,其啟動時具有深綠色背景,並且初始語言設置為英語(英國)。
除了它們的代碼庫是完全相同的行到行。重組:每條代碼行都有機會交換到同一位置的代碼行。
孩子可能有深綠色的背景和英語(美國),並且會正常工作。
您嚴重高估了人類之間的差異。 (您有偏見,因為 you 是人類。)任何單個物種都是一組幾乎相同的個體。如果代碼庫不是完全相同,那麼是的,無論是在編程方面還是在生物學上,結果都是垃圾。
兔子和螞蟻被認為是不同的物種,並不是因為它們的外觀不同,而是因為它們的結構完全相同。但是因為重組後的代碼庫根本不起作用 。
(另一件事-幾代人的代碼庫都演變了使它們成為“編程模式”對重組過程中通常發生的故障的容忍度要高得多。這是一種非常防禦性的程序設計,確實很醜陋,幾乎是人類無法閱讀或理解的。)
英語有26個字母,可以將其以不限長度的長度重新排列,從而具有巨大的可變性。根據《牛津英語詞典》,當前使用的單詞約為170,000個。
編程語言非常鬆散地基於人類語言結構。儘管“單詞”的池要小得多,但是它們在程序員可以自由創建單詞或函數名稱的意義上也是開放式的。按照他們被設計為可以工作的順序進行操作,您將變得胡言亂語。
儘管DNA可以被理解為一種語言,但它比其他示例要簡單得多。它有四個字母,所有單詞的長度均為3個字母。這樣一來,您最多只能輸入64個字。實際上,自然界只使用其中的21個詞,並且內置了許多冗餘。
DNA意義上的“書”是單個基因。基因的長度差異很大,但平均約為480個“單詞”。儘管確實需要順序讀取一本書中的DNA,但不需要讀取染色體或基因組中的所有“書”。只要按順序閱讀每本“書”,就可以單獨閱讀“書”本身,並且仍然有意義。
因此:所有重組需要做的是確保組合發生在兩本“書”,一切都會正常。如上面@ user40949所述,有一些過程可以確保在“書”之間的特定區域內確實發生重組。即使沒有,失敗也只會使單個“書”失效。
基因組結構,基因結構和人類文化結構是相當可塑性的,當其中的一部分混亂時,通常存在某個地方的多餘容量,可以保持系統正常運行。
如果基因重組事件最終導致一個不再發揮其原始功能的基因,那就是通常情況下,有機體將有另一種生存方式。沒有工作基因,它甚至可能更適合(總是在特定情況下)。非功能基因可以世代獲得新功能(通過進一步重組或突變)。 [在我的論文中,我們證明了許多基因在特定環境中會降低適應性 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23990803]
您絕對可以“重新排列基因”,無論如何一些基因,並使其有意義。一個例子:許多基因可以“循環排列”,蛋白質的起點(N端)可以移到各個位置。 [我在那做的文章: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12149462]