מה הן שיני בינה ומדוע הן הוכחה לאבולוציה ?

זו היפותזה מעניינת

אתה יכול לקרוא גם מה ג'ון הוקס כותב על זה

שים לב שכבר עברו שש שנים מאז שהוקס שאל What the heck does it do ועדיין לא נמצאה תשובה. אני אישית מחכה בסבלנות שכמה מה- may have וה- could have במאמרים שלהם יהפוך ל we show .
 

ranisharoni

New member
הוקס כתב את זה גם על המאמר האחרון?

שמראה את הקורלציה המעניינת?
 
לא בטוח למה אתה מתכוון ב"קורלציה"

לפחות חלק מהגידול במספר העותקים אצל האדם כבר התגלה לפני שש שנים.

נסיון נוסף לקשר לפוסט של הוקס
 

ranisharoni

New member
היו עוד תגליות בנושא מאז 2006

בקשר לאותו DUF:
DUF1220 protein domains have also generated interest because copy number variations (CNVs) in the 1q21.1 region, where most DUF1220 sequences map, have been implicated in numerous re-current human developmental and neurogenetic diseases (Dumas and Sikela 2009). These include microcephaly and macrocephaly (Brunetti-Pierri et al . 2008; Velinov and Dolzhanskaya 2010), autism (Autism Genome Project Consortium 2007; Pinto et al . 2 01 0) , schizo -phrenia (International Schizophrenia Consortium 2008; Levinsonet al. 2011), mental retardation (Mefford et al . 2 00 8; Jaillard et al .2010), congenital heart disease (Christiansenet al . 2004; Greenway et al . 2009), congenital anomalies of the kidney and urinary tract (Weber et al . 2011), and neuroblastoma (Vandepoele et al . 2008;Diskin et al . 2009). Interestingly, a recent study has implicated DUF1220 domain copy number loss in the etiology of 1q21-associated microcephaly, and provides support for the view that DUF1220 copy number may function as a key general effecter of evolutionary, path-ological, and normal variation in brain size among primate (and human) lineages (Dumas et al. 2012).
 
זה לא תגליות

כאשר יש לך קטע דנ"א שאתה לא יודע מה הוא עושה, יש היום כלים בביואינפורמטיקה שמריצים חיפוש ומוציאים לך כל דבר, בעיקר מחלות, שאולי קשור אליו איכשהו (באנגלית implicated). לתוצאות כאלו צריך להתייחס כמו אל דף תוצאות חיפוש בגוגל. אלו לא תגליות אלא היפותזות שצריך לבדוק אותן.
 

Charles Darwin

New member
This study provides several new findings

related to the evolution, organization, and copy number increase of DUF1220 protein domains

findings = תגליות

לדעתי ההבחנות להלן הן שרירותיות:

"תגליות" מול "לא תגליות" - גם חיזוי פונקציות על בסיס רמת העשרה מקומית, למשל במוח, זו תגלית (ע"ע אנוטציות GO באמצעות שיטות סטטיסטיות כגון False discovery rate).

"סלקציה" מול "לא סלקציה" - מדובר ברצף אחד ולא בשני סוגי אבולוציה.

"פנוטיפ" מול "לא פנוטיפ" - לפי ההגדרה שאני מכיר, לכל גנוטיפ אמור להיות פנוטיפ (גם אם הוא מסתכם במריחה שונה של הדנ"א בג'ל).

"סלקציה בעזרת סחף" ו-"סלקציה ללא עזרת סחף" - אני לא חושב ש"עזרה" זו מילה מתאימה. "ליווי" זו המילה הרלוונטית לדעתי ואם נכתב במאמר "עזרה" (help), לדעתי זו שגיאה יותר חמורה מזו שמיוחסת ללאהן.
 
findings = ממצאים (גם ממצאים שליליים אגב)

תגליות = discoveries

אצל סטטיסטיקאים למילה discovery יש משמעות שונה, הרבה פחות משמעותית. אצלם discovery היא כל תוצאה שונה מהשערת האפס באיזשהו אלפא שרירותי. למשל אם כבר הזכרת FDR, זאת שיטה סטטיסטית שמאפשרת לזרוק תגליות שגויות בכמויות עצומות.

לגנוטיפ של מוטציות סינונימיות ומוטציות שקטות אין בהגדרה פנוטיפ. בחיים לא ראיתי ולא שמעתי ביולוג שמגדיר "מריחה שונה של הדנ"א בג'ל" כפנוטיפ.

מוטציה חיובית שמעניקה לבעליה יתרון סלקציה של 5% (נחשב לגבוה) הסיכוי שלה להשתלט על האוכלוסיה הוא 10%. כלומר רק אחת מתוך עשר מוטציות כאלו תשתלט על האוכלוסיה - אותה אחת שהסחף הגנטי עבד לטובתה. המילה "עזרה" בהחלט נראית מתאימה כאן (ניתן להתווכח אם זה הסחף שעזר לסלקציה או הסלקציה שעזרה לסחף...)

וברוס לאהן לא עשה שום שגיאה. להיפך - הוא הרוויח שני מאמרים בסיינס אשר מעטרים עד היום את רשימת הפירסומים שלו (השגיאה היתה של שופטי סיינס שקיבלו מאמרים עם תגליות שאי אפשר לשחזר...)
 

Charles Darwin

New member
סטטיסטיקאים בד"כ משתמשים במילה significant

ולא discovery. להערכתי המונח FDR נבחר כי זה פשוט נשמע יותר טוב מ-FSSR (או שזה קרוב מדי ל-USSR, אם כי יש טענה שגם FDR היה קומוניסט, אבל אני גולש...).

זה ידוע שמריחה של דנ"א בג'ל = פנוטיפ ובכל מקרה ההגדרה בעייתית. ואכן שים לב שבמאמר שנתת דיברו על synonymous ו-nonsynonymous ולא על פנוטיפים.

המילה "עזרה" עשויה אולי להתאים אם מדברים על מוטציה ספציפית, אבל לא כשמדברים על פנוטיפ ובטח לא כשמדברים על אדפטציה מורכבת. סביר להניח שבמקרים רבים יש מגוון מוטציות שיכולות להוביל לפנוטיפ הנברר ולכן מתן קרדיט בדיעבד לסחף יכול להטעות מאוד. במקרים כאלה אולי עדיף לתת רפרנס למאמר, כי יתכן מאוד שהניסוח שם שונה ממה שנאמר בפורום.

"מוטציה חיובית שמעניקה לבעליה יתרון סלקציה של 5% (נחשב לגבוה) הסיכוי שלה להשתלט על האוכלוסיה הוא 10%."

אני מניח שהחישוב הזה מתייחס למוטציה חדשה ובודדת, שזה לא המצב היחיד האפשרי ולהערכתי גם לא המצב הרגיל. הייתי אומר שזה דווקא מצב חריג ולכן לחישוב הזה אין הרבה משמעות. להערכתי הסיכוי של פולימורפיזם קיים (אפילו נדיר למדי)--כלומר standing variation--עם ערך אדפטיבי של 5% להשתלט על האוכלוסיה הוא קרוב ל-100%.
 
סטטיסטיקאים משתמשים גם ב- discovery

וגם ב- significant. הערכתך לגבי המונח FDR מוטעית, ואת זה אני יכול להגיד בבטחון מלא כי אני עובד שנים רבות עם הסטטיסטיקאי שהמציא אותו. הוא מדבר דרך קבע על "תגליות" במשמעות הסטטיסטית של המילה, מה שמאוד מבלבל לא-סטטיסטיקאים. אגב, המשמעות השניה של ראשי התיבות FDR אפילו לא עלתה בדעתו כשהוא חשב עליהם לראשונה.

"פולימורפיזם קיים (אפילו נדיר למדי)--כלומר standing variation" היה צריך קודם כל להגיע איכשהו לשכיחותו הנוכחית באוכלוסיה, אפילו אם היא נדירה למדי. איך הוא עשה את זה? רמז: סחף גנטי.
 

Charles Darwin

New member
אין ספק שסטטיסטקאים משתמשים במילה discovery

אבל הם משתמשים ב-significance בערך פי 100 (לכן כתבתי "בד"כ" ולא "תמיד"...).

"היה צריך קודם כל להגיע איכשהו לשכיחותו הנוכחית באוכלוסיה, אפילו אם היא נדירה למדי. איך הוא עשה את זה? רמז: סחף גנטי."

תשובה: מוטציות, מוטציות חוזרות, גידול האוכלוסיה וכו'. אם כבר רוצים לתת קרדיט לסחף, אז בוא נתחשבן גם על כל השונות שהוא העלים. רמז: זה הרבה יותר מאשר השונות שהוא יוצר.
 
שיחזרו המוטציות כמה שהן רוצות

אבל אם הן לא יגדילו איכשהו את השכיחות שלהן באוכלוסיה, הן מהר מאוד יעלמו שוב, אז מה עשינו בזה?

וכן, כמובן שהסחף מעלים יותר שונות ממה שהוא יוצר. בדיוק כתבתי שהוא מעלים 9 מתוך 10 מוטציות עם יתרון סלקציה של 5%. במילים אחרות - הסחף הוא אשר חורץ את גורלן של מוטציות לשבט או לחסד, אפילו מוטציות עם יתרון סלקציה נכבד. אתה עדיין חושב שצריך לקרוא לזה "ליווי"?
 

Charles Darwin

New member
בינתיים ליווי נשמע הכי מתאים

אם כי אני פתוח להצעות (אולי אפשר להוסיף את המילה "נגן" או "נערת"). אבל לתת קרדיט (חיובי) לסחף על התקבעות זה קצת כמו לתת קרדיט למשפחות הפשע על כך שהן "מונעות" פריצות באמצעות דמי חסות.

אגב, יש לי מודל שמדגים תקתוק שעון מולקולרי ללא סחף גנטי: NDC (נון-דריפט-קלוק).

דמיין אורגניזם, נקרא לו לאסחף, שיש לו בממוצע מוטציה אחת בכל דור וכמות אדירה של צאצאים. נגדל אוכלוסיה של לאסחפים במעבדה, כאשר בכל דור נבחר פרט אחד על פי קריטריונים מאוד מחמירים של המוטציה החדשה שהופיעה אצלו. כעבור 1000 דורות נקבל אוכלוסיה שהתפתחה על טהרת הסלקציה, ללא שמץ של סחף. כעת נספור את כמות המוטציות שהצטברו ומה לדעתך נקבל? מן הסתם כ-1000 מוטציות חדשות. כמו שעון שוויצרי וללא זכר לסחף.
 

ranisharoni

New member
כך עובד אלגוריתם גנטי?

כדוגמת יוריקה? מעדיפים בלי סחף כי זה פוגע ביעילות החיפוש ע"י צמצום שונות?

אגב, במקרה של עש-הפלפל שהפך (אוכלוסיה) מלבן לאפור עקב זיהום שהכתים גזעים מדובר שוב בהרבה סחף שקיבל מעט עזרה מסלקציה? האם השינוי היה יכול לקרות ללא סלקציה כלל? האם מיני טרום אדם שחיו 3.5 מיליון שנים עם ראש של שימפנזה הוחלפו בפתאומיות רק ע"י סחף?
 

Charles Darwin

New member
זו בדיוק הסיבה שנכנסתי לדיון רני

הסיכוי של העשים להפוך מלבנים לאפורים שווה לשכיחות ההתחלתית של הפנוטיפ הלבן באוכלוסיה, שהיתה כנראה בערך 1%. כלומר סיכוי של 1 ל-100 שזה יקרה בסחף. לעומת זאת עם סלקציה הסיכוי יכול לעלות מהר מאוד לכמעט 100%. הסיכוי שמוח דמוי שימפנזה יתפתח בסחף למוח דמוי אדם הוא אפסי לחלוטין בהשוואה לסיכוי תחת סלקציה.

שוב, סחף זה חלק בלתי נפרד מהאבולוציה, והוא יכול לדון מוטציה מסוימת "לשבט או לחסד" כפי שאמר אר"ע, אבל האמירה הזו לא תופסת לגבי אדפטציות, מכיוון שבד"כ יש כמה אללים אלטרנטיביים עם אפקט דומה. אם למשל היתה סלקציה לטובת מוח גדול בשושלת האדם, אני מוכן לקבל שסחף שיחק תפקיד מכריע בקביעת האללים הספציפיים שנבררו, אבל אני לא רואה איך אפשר למדוד באחוזים את האפקט הכללי על הפנוטיפ. יכול להיות ש"נבחרת" אחרת של אללים היתה מקטינה את היכולות הקוגניטיביות של השושלת האנושית ויכול להיות שהיא היתה משדרגת אותן.
 

ranisharoni

New member
עכשיו זה ממש ברור!

להניח שמוח גדול הוא תוצר של סחף גנטי אקראי זה לא פחות הזוי מאשר להניח שעש הפלפל האיזוטרי האפור "סחף" את האוכלוסיה המבוססת והיציבה רק בגלל תהליך אקראי שהקשר בינו לבין השחרת הגזעים מקרי לחלוטין!

זה כמו להטיל 1000 מטבעות וכולם יפלו על אותו כיוון - עש אפור!
היד הנעלמה של הברירה הטיבעית פשוט חיסלה את כל הצדדים הלבנים כך שלמעשה המטבעות בצבע אפור בשני הצדדים ומכאן מקבלים את אותה הטלה מופלאה...
 
האנלוגיה בין המקרים עלולה להטעות

בהשוואה לגידול בנפח המוח, ההשחרה של העשים התרחשה בזמן הרבה יותר קצר, באוכלוסיה הרבה יותר גדולה, ולפי כל הסימנים בלחץ ברירה הרבה יותר חזק.
 
אלגוריתם גנטי זה סיפור קצת שונה

כי באלגוריתם גנטי, בניגוד לאבולוציה טבעית, אין צורך לדאוג לגבי השתלטות המוטציות על האוכלוסיה. מרגע שהופיעה מוטציה שאותרה כבעלת יתרון, אפילו בפרט יחיד באוכלוסיה, מיד היא מקבלת כמה עזרה שהיא צריכה. זה יותר דומה לברירה מלאכותית מאשר לברירה טבעית.

למרות זאת אלמנטים של מוטציות ניטרליות וסחף גנטי לפעמים שימושיים גם באלגוריתמים גנטיים, כי הם מגדילים את השונות (ולא מצמצמים אותה) ולכן מונעים מאלגוריתם גנטי להיתקע על פתרונות מקומיים פחות טובים. הנה דוגמה טיפוסית.
 
כמובן שיש לתת קרדיט לסחף

הברירה הטבעית הורסת שונות הרבה יותר ממה שהסחף הורס. הברירה הטבעית מחסלת אוטומטית כל מוטציה שאין עליה לחץ סלקציה גדול מספיק, כלומר לפחות 99.99% מכל המוטציות. בתוך אותן מוטציות שהשתלטו על האוכלוסיה, כמעט כל השונות היא בזכות הסחף, לא בזכות הברירה הטבעית.

לגבי NDC, לא הבנתי למה אתה צריך ברירה מלאכותית כל כך חזקה לשיחזור תופעה שכבר מתרחשת ממילא כתוצאה מאקראיות טהורה.
 

Charles Darwin

New member
עכשיו איבדתי אותך.

למה שהברירה הטבעית תחסל אוטומטית אפילו מוטציה אחת רק בגלל ש"אין עליה לחץ סלקציה גדול מספיק", לא כל שכן "לפחות 99.99% מכל המוטציות"? למיטב הבנתי הברירה הטבעית מחסלת רק מוטציות שליליות (אם נתעלם מ-hitchhiking).

"כמעט כל השונות היא בזכות הסחף, לא בזכות הברירה הטבעית."

שוב שתי מילים בעייתיות: "שונות" ו"בזכות".

שונות: סחף וברירה טבעית לא מייצרים מילימטר אחד של שונות; הם רק מעלימים אותה. סחף מעלים אותה בצורה אקראית וסלקציה מעלימה אותה בצורה מסודרת. באנלוגיה סלקציה מפסלת בחומר, כמו שכף היד מתפתחת ע"י מוות מדויק ומתוזמן היטב של תאים בעובר. סחף באותה אנלוגיה יכול לייצר גוש של תאים (בדומה לגידול סרטני).

בזכות: המשמעות של המילה הזו היא ש"זה לא היה קורה בלי" ולדעתי לא ניתן לומר את זה על סחף במקרה של אדפטציה. לא ניתן לומר שהמוח בשושלת האדם לא היה גדל ללא סחף. האם מקובל עליך שלא ניתן להגדיר באחוזים את התרומה של סחף ל*פנוטיפ* של אדפטציה? (למשל אי אפשר להגיד שלפי הערכות סטטיסטיות סחף תרם נגיד כ-200 גרם למוח האדם.)

להערכתי התרומה הממוצעת של סחף לפנוטיפים של אדפטציות היא כ-0%. לגבי פנוטיפ לא אדפטיבי (ולא spandrel) הייתי אומר שאם הוא עד כדי כך לא חשוב לסלקציה, יש סבירות גבוהה שזה לא פנוטיפ חשוב.

בזמנו היה דיון על שעון מולקולרי וזכור לי שאתה התייחסת לעצם תקתוקו כעדות לכך שהרוב המוחץ של מוטציות הן נייטרליות. NDC בא להדגים שהשעון מתקתק כמו גדול גם עם 0% סחף.
 
איבדת אותי כי שכחת (כרגיל) מוטציות ניטרליות

רובן הגדול של המוטציות שמופיעות הן ניטרליות. ברירה טבעית לא מסוגלת לקבע מוטציות ניטרליות ולכן מחסלת אותן לגמרי. ולמרות זאת בין מוטציות שהתקבעו, הניטרליות הן רוב גדול. זה בזכות הסחף.

גם אם נגביל את הדיון למוטציות שהתקבעו ויש להן השפעה בפנוטיפ (שינוי ברצף חלבון, לא רק "מריחה שונה של הדנ"א בג'ל" ) אז אפילו לדעת הממעיטים 50% מתוכן ניטרליות. הן לא היו יכולות להתקבע בברירה טבעית.

כמובן שכל שיטת סלקציה מעלימה שונות (בגלל זה קוראים לה סלקציה...) אבל סחף גנטי מעלים הרבה פחות שונות מברירה טבעית. אילולא הסחף הגנטי, השונות באוכלוסיות שלנו היתה הרבה יותר נמוכה ממה שהיא (מן הסתם נמוכה מכדי לאפשר אבולוציה יעילה).

אני לא מכיר שיטה לכמת באחוזים את התרומה של סחף גנטי לאדפטציה, אבל זה לא אומר שהתרומה הזו היא 0%. להפך, כל הסימנים מראים שהיא חיונית. לדוגמה בניסוי של לנסקי, המוטציה האדפטיבית לעיכול ציטרט לא היתה אדפטיבית אילולא הופיעה לפניה מוטציה ניטרלית שהתקבעה בסחף גנטי.

ב-NDC שלך השעון המולקולרי מתקתק בזכות ברירה מלאכותית יותר חזקה מכל דוגמה של ברירה מלאכותית שאני מכיר. אתה מנסה לרמוז שזה מה שקרה במציאות? אז מי הפעיל את הברירה המלאכותית? אלוהים או החייזרים?
 
למעלה