Kakšen je evolucijski pomen bližnje univerzalnosti genetskega zakonika?

Posted on
Avtor: Louise Ward
Datum Ustvarjanja: 4 Februarjem 2021
Datum Posodobitve: 19 November 2024
Anonim
Evolutionary Biology: Unit II: Universality of the Genetic Code
Video.: Evolutionary Biology: Unit II: Universality of the Genetic Code

Vsebina

Genska koda je skoraj univerzalni "jezik", ki kodira navodila za celice. Jezik uporablja nukleotide DNK, razporejene v "kodone" po tri, za shranjevanje modre verige aminokislin. Te verige pa tvorijo beljakovine, ki bodisi sestavljajo ali uravnavajo vsak drugi biološki proces v vsaki živi stvari na planetu. Koda, ki se uporablja za shranjevanje teh informacij, je skoraj univerzalna, kar pomeni, da imajo vsa živa bitja, ki obstajajo danes, skupnega prednika.

Zadnji skupni prednik

Dejstvo, da si vsi organizmi bolj ali manj delijo gensko kodo, močno pomeni, da so vsi organizmi imeli skupnega daljnega prednika. Po podatkih Nacionalnega centra za biotehnološke informacije računalniški modeli kažejo, da genetski zapis, ki ga uporabljajo vsi organizmi, ni edini način, kako bi lahko genska koda delovala z istimi komponentami. V resnici se nekateri morda celo bolje upirajo napakam, kar pomeni, da je teoretično mogoče narediti "boljši" genetski zapis. Dejstvo, da kljub temu vsi organizmi na Zemlji uporabljajo isti genetski zapis, kaže na to, da se je življenje na Zemlji pojavilo nekoč, vsi živi organizmi pa izvirajo iz istega vira.

"Skoraj" Universal?

Izjeme od "univerzalnega" genetskega koda obstajajo. Vendar nobena od izjem ni več kot manjše spremembe. Na primer, človeški mitohondriji uporabljajo tri kodone, ki običajno kodirajo aminokisline, kot "stop" kodone, ki celičnim strojem sporočajo, da je veriga aminokislin narejena. Vsi vretenčarji imajo to spremembo, kar močno pomeni, da se je to zgodilo zgodaj v razvoju vretenčarjev. Drugih manjših sprememb genskega koda meduze in glavnice (Cndaria in Ctenophora) pri drugih živalih ne najdemo. To kaže, da je ta skupina to spremembo razvila kmalu po odcepu od drugih skupin živali. Verjamejo pa, da vse različice na koncu izhajajo iz standardne kode.

Stereokemična hipoteza

Obstaja nadomestna hipoteza, ki pojasnjuje univerzalnost genetskega koda. Ta ideja, imenovana sterokemična hipoteza, drži, da ureditev genetskega koda izhaja iz kemičnih omejitev. To pomeni, da je genetski zapis univerzalen, ker je to najboljši način za vzpostavitev genetskega koda v zemeljskih pogojih. Dokazi za to idejo niso prepričljivi. Čeprav nekateri dokazi podpirajo to idejo, spremembe v genetskem kodu, naravnih in umetnih, kažejo, da bi lahko drugi genetski kodi delovali enako dobro. Še pomembneje pa je, da sterokemična hipoteza medsebojno ne izključuje ideje, da je genetski kod zaradi skupnega porekla univerzalen; oba koncepta bi lahko prispevala.

Zgodnje beljakovine

Glede na dokument, ki ga je objavil biolog iz Princetona Dr. Dawn Brooks in sodelavci v reviji "Molecular and Biological Evolution", dejstvo, da so vsi organizmi izvirali iz skupnega prednika, pomeni, da lahko raziskovalci ekstrapolirajo nekatere značilnosti tega skupnega prednika. Na podlagi "najstarejših" genov živih organizmov, tistih, ki so skupni vsem sodobnim živim bitjem, lahko raziskovalci ugotovijo, katere beljakovine in aminokisline so bile najpogostejše, ko je obstajal zadnji skupni prednik vseh živih bitij. Od 22 "standardnih" aminokislin - tistih, ki jih najdemo v univerzalnem genetskem zapisu - se približno pol ducata zelo redko pojavi v proteinih zadnjih skupnih prednikov, kar pomeni, da so bile te aminokisline zelo redke ali pa so bile dodane genetskim koda pozneje.