Pytanie:
Czy organizmy jednokomórkowe są zdolne do uczenia się?
jonsca
2011-12-18 17:39:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czytałem, że ameba jest zdolna do uczenia się. Ponieważ te protisty nie mają układu nerwowego, można bezpiecznie założyć, że nawet bardzo uproszczone mechanizmy uczenia się Aplysii są daleko w ewolucyjnej odległości.

Jak ten gatunek się uczy? Przypuszczam, że istnieje skomplikowany łańcuch regulacji transkrypcji za pośrednictwem receptorów, ale jakie są szczegóły? Jakie typy receptorów ma ameba, aby wyczuwać swoje otoczenie?

Amebas nie są zwierzętami, termin ten oznacza szeroką gamę podobnych, ale niepowiązanych organizmów jednokomórkowych. Czy masz na myśli coś w rodzaju zachowań uczenia się śluzowca Physarum [link] (http://www.nature.com/news/2008/080123/full/451385a.html)?
Tylko uwaga: zakwalifikowanie gatunku „niższego organizmu” może przyprawić o purystów ... Nie mam prostej odpowiedzi, ale możesz być zainteresowany [tym artykułem] (http://pre.aps.org/abstract/ PRE / v80 / i2 / e021926), który opisuje model pamięci zdarzeń w amebie
@MartaCz-C Tak, napisałem „zwierzę” i wyjąłem je dla lepszego zamiennika i ostatecznie zostawiłem je w. Masz absolutną rację co do jego niewłaściwego użycia. Nie spotkałem badania w twoim linku, ale przyjrzę się temu.
Dwa odpowiedzi:
#1
+18
Poshpaws
2011-12-21 05:34:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Chciałbym wiedzieć, jakie jest odniesienie do uczenia się ameb. Nie mogę tego komentować bezpośrednio, ale są pewne dowody na „adaptacyjne przewidywanie” zarówno u prokariotów, jak i jednokomórkowych eukariontów, które nie mają układu nerwowego.

W przypadku E. coli wykazano, że bakterie potrafią przewidzieć środowisko, do którego mają się dostać. E. coli w przewodzie pokarmowym ssaków jest zazwyczaj narażona początkowo na laktozę, a następnie na środowisko maltozy, gdy bakterie przechodzą przez przewód zwierzęcy. Sugeruje to, że po napotkaniu środowiska laktozy indukowane są operony maltozowe. Oznacza to, że po napotkaniu laktozy spodziewana jest maltoza. Sugeruje to „pamięć genetyczną” sekwencji typów cukrów, w których laktoza występuje zawsze przed maltozą.

Dalsze hodowle (500 pokoleń) E. coli bez maltozy, ale w obecności zredukowanej laktozy aktywność operonu maltozy do nieistotnych poziomów, co sugeruje, że jest to adaptacyjna prognoza zmian środowiskowych.

Mitchell, A i in. , Adaptive Prediction of environment changes for microorganisms , 2009, 460, 1038

#2
+8
Cixelyn
2012-02-21 19:24:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oprócz doskonałej odpowiedzi u góry (przez Poshpaws), można również wyobrazić sobie, jak działają te systemy, patrząc na najnowsze syntetyczne przykłady pamięci organizmu jednokomórkowego.

Możliwe jest zaprojektowanie różnych bistabilne przełączniki wykorzystujące szlaki białkowe, RNAi lub inne środki, które blokują określony stan. W ten sposób organizm mógłby skutecznie „zapamiętać” jeden bit danych, sprawdzając stan przełącznika.

Aby zapoznać się z konkretnym przykładem, zobacz artykuł Gardner 2000 [1]. Jest to obwód na poziomie transkrypcji, który w odpowiedzi na określony bodziec może zatrzasnąć się na wysokim lub niskim poziomie. Chociaż sama wersja syntetyczna nie jest strasznie solidna, można zobaczyć, jak w naturze wysoko rozwinięty / udoskonalony obwód mógłby utrzymać stan i skutecznie służyć jako „pamięć” dla organizmu jednokomórkowego.

[1] Gardner, et. al 2000 „Budowa przełącznika genetycznego u Escherichia coli”.

To interesująca kwestia. Dużym problemem związanym z przełącznikiem toggle jest to, że topologia sieci z artykułu Gardnera jest rzadko, jeśli w ogóle, spotykana w biologii. Jednak istnieje wiele przykładów, w których histereza może wystąpić w naturalnie istotnych systemach.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...