Az evolúció fényében Szathmáry Eörs Collegium Budapest ELTE.

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Kémiai reakciók és energia az élő szervezetekben
Advertisements

Az “sejt gépei” az enzimek
Az önző gén Richard Dawkins.
Az élet keletkezése ELTE, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék
Szakirodalmi és publikációs ismeretek Dr. Erős Gábor.
Németh András A sci-fi játékírás nehézségei. Bevezetés játék = modell modell = egyszerűsítés absztrakt → realisztikus.
Szénhidrogén technológia és katalízis kurzushoz Jellemzők-1_2
DNS replikáció DNS RNS Fehérje
Turányi Tamás ELTE Kémiai Intézet
Az empirikus ellenőrizhetőség mint kritérium
Az immunoglobulin szerkezete
BIOLÓGIA I..
Molekuláris genetika Falus András.
Antigén receptorok Antitest, T sejt receptor A repertoire (sokféleség) kialakulása Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Falus András.
Altbacker Vilmos Miklósi Ádám Topál József ELTE TTK Etológia Tanszék
Fotoszintetizáló állatok
Az élő sejtek belső rendezettségi állapotukat folyamatosan fentartják. Ezt bonyolult mechanizmusok biztosítják, amelyek révén a sejt energiát von el a.
Az Örökítőanyag.
Új irányzatok a biológiában Fehérjék szerkezete, felosztása
MUTÁCIÓ ÉS KIMUTATÁSI MÓDSZEREI
Dr. Falus András egyetemi tanár Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar Antigénfelismerő receptorok.
A szervezet energiaforgalma
Evolúciósan stabil stratégiák előadás
A kulturális antropológia etológiai aspektusa. "Az embernek mint fajnak nagy evolúciós újítása a közösség kifejlődése. Nem az egyének versenye a döntő.
A nukleinsavak.
Az ember mint evolúciós rejtvény
Transzdukció Készítette: Őri Zsuzsanna Emese 2007.március 30.
Elektroporáció.
Készítette: Kiss László
Transzpozonok, tumormarkerek
Reakciók hőeffektusa, hőszínezete, a reakcióhő
Aszexuális, szimpatrikus speciáció
© Gács Iván (BME) 1/12 Energetikai levegőszennyezés folyamatai, matematikai modellezése Környezet- menedzsment.
Az öröklődés - Dedičnosť
1. zárthelyi dolgozat 60 perc 1.A darwini elmélet előzményei 2.A szociáldarwinizmus kialakulása (19. sz.) 3.A behaviorizmus.
Centrális tolerancia. Azok az éretlen B sejtek, amelyek multivalens saját antigéneket ismernek fel, nem hagyhatják el a csontvelőt.
Hogyan képes a B sejt csak egyfajta könnyű és egyfajta nehéz láncot kifejezni? –Annak ellenére, hogy minden B sejtben egy apai és egy anyai Ig lókusz is.
Versengő társulások Mi történik egy olyan térbeli modellben, ahol sok stratégia létezik? Lokálisan csak a stratégiák kis hányada lehet jelen. => az evolúciós.
Tudomány,hit,apologetika
A P elemek mobilitásának szabályozása
A SEJTCIKLUS ÉS A RÁK KAPCSOLATA
Az élet eredetének kísérleti eredményei
Az élet fejlődése Szathmáry Eörs Collegium Budapest ÉS ELTE.
Bevezetés a biológiába
Mi az élet? … avagy mit vizsgál a biológus? Müller Viktor
EVOLÚCIÓ.
Aktív élet- folyamatok a mai Marson? Egy lehetséges modell Szathmáry Eörs Collegium Budapest: ESA PECS lab ELTE (Budapest)
Evolúcióbiológia és asztrobiológia
Mi az élet? … avagy mit vizsgál a biológus? Müller Viktor
A molekuláris evolúció neutrális elmélete
Az evolúciókutatás eszközei Kun Ádám. Történeti és folyamat szemlélet  Evolúció történeti szemlélete: Az evolúció tárgya az élet keletkezésének, a fajok.
A növények országa Az egyszerűbbek.
Az élővilág legkisebb egységei
2. , A modern szintézistől a többszintű evolúciós elméletig
Evolúció Modell vagy metafora? Csányi Vilmos. Metafora : sejtés, hiedelem, megfigyelés elnevezés jellegzetes tulajdonság alapján Modell: struktúrák és.
Temperamentumok Mit jelent az örökletesség? Evolúciós megfontolások
Pál Gábor, ELTE TTK Biológiai Intézet, Biokémiai Tanszék
Élet a marsi dűnéken? Szathmáry Eörs
Azok, akik nem is élnek de sokszorozódnak
DNS szintézis, replikáció Információ hordozó szerep bizonyítéka Avery-Grifith kísérlet Bakterifágos kísérlet.
Mérő László ELTE PPK Gazdaság- és Döntéspszichológiai Szakcsoport Memetika november 17.
EGYSEJTŰ EUKARIÓTÁK APRÓ ÓRIÁSOK.
Hormonokról általában Hormonhatás mechanizmusa
43. lecke A Humán Genom Program
lecke A gének megváltozása. A génösszetétel megváltozása
Molekuláris biológiai módszerek
KÖRNYÉKI IDEGRENDSZER, ÉRZŐMŰKÖDÉS
Antigén receptorok Keletkezésük, a sokféleség kialakulása
Komenczi Bertalan Információelmélet
A mai beszélgetés lényege
Előadás másolata:

Az evolúció fényében Szathmáry Eörs Collegium Budapest ELTE

Theodosius Dobzhansky (1900-75) „A biológiában minden csak az evolúció fényében nyer értelmet” Mi? Hogyan? Miért?

Az evolúció egységei Vannak olyan öröklődő bélyegek, melyek a termékenységre és/vagy a túlélőképességre hatnak sokszorozódás öröklődés változékonyság

John Maynard Smith (1920-2004) Eaton Tanára J.B.S. Haldane Repülőgépmérnök Szekvencia-tér A szexuális szaporodás evolúciója Játékelmélet Állati jelzések Balsan, Kyoto és Crafoord díjak

A nagy átmenetek (1995) * * * * * Ezek az átmenetek „nehezek”

Egy átmenet nehézsége Szelekció által limitált (különleges környezet) Az első előnye Variáció által limitált: kis valószínűségű genetikai változatok sorozatának rögzülése (a genetikai kód, vagy az eukarióta nukleocitoplazma eredete)

A nehéz átmenetek „egyszeriek” Operatív definíció: pl. minden genetikai kóddal rendelkező organizmusnak közös őse van Ezek az egyszeri átmenetek általában visszafordíthatatlanok (nincs olyan sejt, amelyik másodlagosan elvesztette volna a genetikai kódot, vagy az eukarióta állapotot)

A replikáció eredete? Kémiai szempontból mindig autokatalízist igényel A legegyszerűbb forma: A + X  2 A + Y A biológia számára kiemelt jelentőségű Sokkal általánosabb, mint a DNS-replikáció

A formóz ‘reakció’ formaldehid autokatalízis glikolaldehid Butlerow, 1861

Replikáció a formóz reakcióban Nem-információs replikáció Autokatalízis – IGEN Öröklődés – NEM Jó az anyagcseréhez Nem jó genetikai célokra

A fordított citrát-kör korai eredete? Günter Wächtershäuser (1990) CO2-fixálás pirit-felszíneken, a mélytengeri hévforrásoknál Nincs rá bizonyíték

Az élet keletkezésének a fő problémája a metabolitok kellő kanalizásása a lehetséges reakciók terében Az enzimek a fontos reakciókat a kellemetlen reakciókhoz képest gyorsítják A spontán mellékreakciók száma rendkívül nagy A fenntartás, nemcsak a szaporodás, feltétele az autokatalízis dx/ dt = k x – d x = 0

Minden, a mellékreakciókat elhanyagoló „hálózati” modell bűnösen csökött Pl. a Kauffman által javasolt fehérje-hálózatok A modellekben általában azt feltételezik, hogy a lehetséges reakciók vagy előnyösek, vagy semlegesek Egy kémiai „kanyonból” jött ki az élet?

A kémiai evolúció az élet kialakulása és a kátrány képződése közötti verseny volt Kémiai hálózatok Kátrány Élet A bolygók hanyad részén lenne végül csak kátrány?

Egy másik mechanizmus: von Kiedrowski’ replikátorai

1986: az első mesterséges replikátor És mi van, ha hosszabb?

Kísérlet és elmélet nemes versenye

Esetleg hőmérsékleti oszcillációval?

A spontán hosszabbodás gátolja a replikációt!

A replikátorok egy osztályozása Korlátos öröklődés Korlátlan öröklődés Holisztikus formose Moduláris Von Kiedrowski gének Korlátos (egyedek száma) > (típusok száma) Korlátéan (# egyedek) << (# típusok)

Eigen paradoxona (1971) A korai replikáció nagyon hibás volt A hibaküszöb miatt a nukleotidok száma <100 Ebből nem lehet több gént csinálni Egymáshoz nem kapcsolt gének versengenek egymással A genom összeomlik Mi a feloldás?

A hibák halmozódása x + y = 1

A molekuláris hiperciklus (Eigen, 1971) autokatalízis heterokatalitikus segítség

Paraziták a hiperciklusban (JMS) rövidzárlat parazita

Nature 420, 360-363 (2002). Replikáz RNS Más RNS

A hatékonyság növekedése Cél-hatékonyság: mennyire fogadja el a segítséget Replikáz hatékonyság: mennyire ad segítséget Másolási hűség Antagonisztikus sajátságok

Az evolválódó populáció Hibaráta Replikáz aktivitás A molekulák a szomszédokkal hatnak kölcsön Korlátozott diffúzió a felszínen

Azonos csónakban: a sztochasztikus korrektor modell Szathmáry, E. & Demeter L. (1987) Group selection of early replicators and the origin of life. J. theor Biol. 128, 463-486. Grey, D., Hutson, V. & Szathmáry, E. (1995) A re-examination of the stochastic corrector model. Proc. R. Soc. Lond. B 262, 29-35.

Egy társadalmi hasonlat… Elliot Aronson tanít tanítási kísérlete Heterogén összetételű csoportok a diákokból Véletlenszerűen választott diák teljesítményének jutalmát kapja mindenki a csoportban

Egyetemi tanáraim Gánti Tibor Koch Sándor Vida Gábor Juhász-Nagy Pál Károlyházy Frigyes Zboray Géza

Az „egészen nagy” munkatársak Günter von Kiedrowski John Maynard Smith Lewis Wolpert

Az ECAgents csoport Zachár István Ittzés Péter Orbán Gergő Fedor Anna Huszár Ferenc Lengyel Máté

Az ESA csoport Pócs Tamás Gánti Tibor Kereszturi Ákos Bérczi Szaniszló Horváth András Sik András

Mindenfelől… Mauro Santos Czárán Tamás Papp Balázs Eva Jablonka Scheuring István

Mindenfelől... Tim Lenton Gulyás Balázs Papp Balázs Elias Zintzaras Pongor Sándor Pál Csaba

Mindenfelől… Kun Ádám Jordán Ferenc

A családi „sponsorok” Szathmáryné Nagy Katalin Szathmáry Zsolt

Az evolúció egy kis lépése… Az evolúcióbiológushoz is sok türelem kell…