کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8425937 1546040 2017 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Experimental evolution and proximate mechanisms in biology
ترجمه فارسی عنوان
تکامل تجربی و مکانیسم های نزدیکی در زیست شناسی
کلمات کلیدی
تکامل تجربی، مکانیسم های نزدیکی مکانیسم نهایی، شبکه ژن، ماژول ها،
ترجمه چکیده
توابع بیولوژیکی - که توسط مولکولی، سیستم و زیست شناسی رفتاری مورد مطالعه قرار می گیرند، به عنوان مکانیسم های نزدیکی اشاره می شوند. چرا و چگونه از دوره تکامل پدید آمده اند، مکانیسم نهایی نامیده می شوند. علیرغم شکاف مفهومی و فنی بین رشته هایی که بر روی هر یک از آنها متمرکز است، مطالعات از یک طرف می تواند به دیگری سود ببرد. تکامل تجربی یک میدان در حال ظهور در تقاطع زیست شناسی کاربردی و تکاملی است. در این میان میکروارگانیسم ها و سلول های پستانداران سلول ها در محیط آزمایشگاهی کنترل شده در چندین نسل تکامل می یابند. تغییرات فنوتیپی ناشی از این فرایند پس از آن در ژنتیک و عملکرد برای درک روند تکاملی. در حالی که تست های تجربی برای سوالات تکاملی ارائه می شود، چنین مطالعات همچنین فرصت هایی از بینش جدید را به مکانیزم های نزدیکی ارائه می دهند. تکامل تجربی بهینه سازی سیستم های بیولوژیکی را با استفاده از سازگاری؛ سیستم های اقتباس شده با جهش های خود، حالت های متضاد منحصر به فردی از سیستم هایی تولید می کنند که تولید / عملکرد جدید و اغلب غیر منتظره را تولید می کنند. از این رو، یادگیری در مورد این حالت ها نه تنها موجب می شود، بلکه می تواند دانش را در فرآیندهای مجاور تقویت کند. برای نشان دادن این نکته، پنج نمونه در تکامل آزمایشی معرفی شده و ارتباط آنها با زیست شناسی کاربردی مشخص شده است. در بعضی از نمونه ها، از آزمایشات تکاملی، به روز رسانی ها به فرآیندهای مجازی معروف - تنظیم ژن و پلاریزاسیون سلول ها انجام شد. در برخی از نمونه ها، زمینه های جدیدی برای فرآیندهای متمایز شناخته شده - تقسیم سلولی و مقاومت به دارو در برابر سرطان یافت شد. در یک مثال، یک مکانیزم سلولی جدید کشف شد. این موارد روش هایی را شناسایی می کنند که روشی از تکامل آزمایشی می تواند برای پرسیدن سوالات در زیست شناسی کاربردی استفاده شود.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مولکولی بیوتکنولوژی یا زیست‌فناوری
پیش نمایش مقاله
تکامل تجربی و مکانیسم های نزدیکی در زیست شناسی
چکیده انگلیسی
Biological functions - studied by molecular, systems and behavioral biology - are referred to as proximate mechanisms. Why and how they have emerged from the course of evolution are referred to as ultimate mechanisms. Despite the conceptual and technical schism between the disciplines that focus on each, studies from one side can benefit the other. Experimental evolution is an emerging field at the crossroads of functional and evolutionary biology. Herein microorganisms and mammalian cell lines evolve in well-controlled laboratory environments over multiple generations. Phenotypic changes arising from the process are then characterized in genetics and function to understand the evolutionary process. While providing empirical tests to evolutionary questions, such studies also offer opportunities of new insights into proximate mechanisms. Experimental evolution optimizes biological systems by means of adaptation; the adapted systems with their mutations present unique perturbed states of the systems that generate new and often unexpected output/performance. Hence, learning about these states not only adds to but also might deepen knowledge on the proximate processes. To demonstrate this point, five examples in experimental evolution are introduced, and their relevance to functional biology explicated. In some examples, from evolution experiments, updates were made to known proximate processes - gene regulation and cell polarization. In some examples, new contexts were found for known proximate processes - cell division and drug resistance of cancer. In one example, a new cellular mechanism was discovered. These cases identify ways the approach of experimental evolution can be used to ask questions in functional biology.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Synthetic and Systems Biotechnology - Volume 2, Issue 4, December 2017, Pages 253-258
نویسندگان
,