Preview

Медицинская генетика

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Новая биологическая теория - теория carcino-evo-devo, её нетривиальные предсказания и взаимоотношения с другими биологическими теориями

https://doi.org/10.25557/2073-7998.2022.08.4-8

Аннотация

Основная гипотеза теории carcino-evo-devo заключается в том, что эволюционная роль наследуемых опухолей состоит в предоставлении эволюционирующим организмам дополнительных клеточных масс для экспрессии эволюционно новых генов, возникающих в ДНК зародышевых клеток, и эволюционно новых сочетаний генов, что приводит к возникновению эволюционно новых типов клеток, тканей и органов. В работе, опубликованной в отечественном журнале Acta Naturae в 2019 г., были проанализированы взаимоотношения новой теории с уже существующими биологическими теориями, и предпринята попытка объяснения целого ряда необъяснённых биологических явлений. Несколько нетривиальных предсказаний теории carcino-evo-devo были подтверждены в нашей лаборатории. К настоящему времени описано более двухсот онкогенов, что примерно соответствует числу морфологически описанных типов клеток у человека. С помощью компьютерной геномики нами было подтверждено предсказание о параллельной эволюции отдельных классов генов, связанных с опухолегенезом и дифференцировкой - онкогенов, генов-супрессоров опухолевого роста, и дифференцировочных генов. Предсказание об экспрессии в опухолях эволюционно новых генов было подтверждено во многих наших публикациях. Нами был описан новый класс генов - эволюционно новые гены, экспрессирующиеся преимущественно в опухолях (TSEEN genes-tumor specifically expressed, evolutionarily novel genes). Возможность участия опухолей в образовании эволюционно новых органов была подтверждена на модели «шапочек» золотых рыбок. Нами было гистологически доказано, что «шапочки» являются доброкачественными опухолями. Это первый описанный в мировой литературе пример искусственного отбора опухолей на новую функцию в организме. С использованием модели трансгенных индуцибельных опухолей рыб нами было показано приобретение прогрессивных функций, не встречающихся у рыб, человеческими ортологами TSEEN генов рыб. Эти данные являются прямым подтверждением теории.

Об авторе

А. П. Козлов
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН; Биомедицинский центр; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


Список литературы

1. Kozlov A.P. Evolution of living organisms as a multilevel process. J. Theor. Biol. 1979; 81:1 -17.

2. Козлов А.П. Принципы многоуровневого развития организмов. Проблемы анализа биологических систем. Под ред. В.Н. Максимова. Москва: Издательство Московского университета, 1983.

3. Козлов А.П. Генная конкуренция и возможная эволюционная роль опухолей и клеточных онкогенов. Теоретические и математические аспекты морфогенеза. Под ред. Преснова Е.В., Маресина В.М., Зотина А.И. Москва: Наука, 1987.

4. Козлов А.П. Принципы сохранения в системе молекулярно-биологических законов. Теоретическая биология: структурно-функциональный подход. Ленинград: Издательство Ленинградского университета, 1988.

5. Козлов А.П. Опухоли и эволюция. Вопросы онкологии. 2008; 54:695-705.

6. Kozlov A.P. Gene competition and the possible evolutionary role of tumors. Med. Hypotheses. 1996; 46:81-84.

7. Kozlov A.P. The possible evolutionary role of tumors in the origin of new cell types. Med. Hypotheses. 2010; 74:177-185.

8. Kozlov A.P. Evolution by Tumor Neofunctionalization: The role of Tumors in the Origin of New Cell Types, Tissues and Organs. Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney and Tokyo: Academic Press/Elsevier, 2014.

9. Cohnheim J. Vorlesungen uber allgemein Pathologie. Berlin: Hirschwald, 1877.

10. Cohnheim J. Lectures on general pathology, vol.2. London: The New Syndenham Society, 1889.

11. Северцов А.Н. Модусы филэмбриогенеза. Зоологический журнал. 1935; 14:1-8.

12. Северцов А.Н. Морфологические закономерности эволюции. Москва: Издательство АН СССР, 1939.

13. Gould S.J. Ontogeny and Phylogeny. Cambridge: Harvard Univ. Press, 1977.

14. Markert C.L. Neoplasia: a disease of cell differentiation. Cancer Res. 1968, 28: 1908-1914.

15. Шимкевич В.М. Уродства и происхождение видов. С.-Петербург и Москва: Изд. т-ва М.О. Вольф, 1915.

16. Goldschmidt R. The Material Basis of Evolution. New Haven: Yale Univ. Press, 1940.

17. Anderson N.G. Evolutionary significance of virus infection. Nature 1970; 227:1346-1347.

18. Williams G.C., Nesse R.M. The dawn of Darwinian medicine. Q. Rev. Biol. 1991; 66:1-22.

19. Ewald P.W. Evolution of infectious disease. Oxford, New York: Oxford University Press, 1994.

20. Петров Н.Н. Руководство по общей онкологии. Ленинград: Медгиз, 1958.

21. Козлов А.П. Эволюция путём неофункционализации опухолей. Новообразования как фактор прогрессивной эволюции. С.-Петербург: Издательство Политехнического университета, 2016.

22. Kozlov A.P. Evolution by Tumor Neofunctionalization. The Role of Tumors in the Origin of New Cell Types, Tissues and Organs. Chinese translation by China, Beijing: Science Publishing & Media Ltd (Science Press), 2019.

23. Makashov A., Malov S.V., Kozlov A.P. Oncogenes, tumor suppressor and differentiation genes represent the oldest human gene classes and evolve concurrently. Scientific Reports. 2019; 9:16410.

24. Kozlov A.P. Expression of evolutionarily novel genes in tumors. Infectious Agents and Cancer. 2016; 11:34.

25. Козлов А.П., Забежинский М.А., Попович И.Г., и др. Гиперпластические разрастания на коже головы золотых рыбок - сравнительно-онкологические аспекты. Вопросы онкологии. 2012; 58:387-39.

26. Matyunina E.A., Emelyanov A.V., Kurbatova T.V., et al. Evolutionarily novel genes are expressed in transgenic fish tumors and their orthologs are involved in development of progressive traits in humans. Infectious Agents and Cancer. 2019; 14:46.

27. Kozlov A.P. Mammalian tumor-like organs. 1. The role of tumor-like normal organs and atypical tumor organs in the evolution of development (carcino-evo-devo). Infectious Agents and Cancer. 2022; 17:2.

28. Kozlov A.P. Mammalian tumor-like organs. 2. Mammalian adipose has many tumor features and obesity is a tumor-like process. Infectious Agents and Cancer. 2022; 17: 15.

29. Kozlov A.P. Biological computation and compatibility search in the possibility space as the mechanism of complexity increase during progressive evolution. Evolutionary Bioinformatics. 2022; 18:1-5.


Рецензия

Для цитирования:


Козлов А.П. Новая биологическая теория - теория carcino-evo-devo, её нетривиальные предсказания и взаимоотношения с другими биологическими теориями. Медицинская генетика. 2022;21(8):4-8. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2022.08.4-8

For citation:


Kozlov A.P. New biological theory - the theory of carcino-evo-devo, its non-trivial predictions and relations to other biological theories. Medical Genetics. 2022;21(8):4-8. (In Russ.) https://doi.org/10.25557/2073-7998.2022.08.4-8

Просмотров: 880


ISSN 2073-7998 (Print)