Koji je evolucijski značaj bliske univerzalnosti genetskog koda?

Posted on
Autor: Louise Ward
Datum Stvaranja: 4 Veljača 2021
Datum Ažuriranja: 19 Studeni 2024
Anonim
High Density 2022
Video: High Density 2022

Sadržaj

Genetski kod gotovo je univerzalni "jezik" koji kodira upute za stanice. Jezik koristi DNA nukleotide, raspoređene u "kodonima" od tri, za pohranjivanje bluza za lance aminokiselina. Ti lanci zauzvrat tvore proteine ​​koji ili sadrže ili reguliraju svaki drugi biološki proces u svakom živom biću na planeti. Kôd koji se koristi za pohranu tih podataka gotovo je univerzalan, što podrazumijeva da sva živa bića koja postoje danas imaju zajedničkog pretka.


Posljednji zajednički predak

Činjenica da svi organizmi manje-više dijele genetski kod snažno implicira da su svi organizmi imali zajedničkog dalekog zajedničkog pretka. Prema Nacionalnom centru za biotehnološke informacije, računalni modeli sugeriraju da genetski kod koji svi organizmi koriste nije jedini način na koji genetski kod može raditi s istim komponentama. U stvari, neki se čak i bolje mogu oduprijeti greškama, što znači da je teoretski moguće napraviti „bolji“ genetski kod. Činjenica da, unatoč tome, svi organizmi na Zemlji koriste isti genetski kod, upućuje na to da se život na Zemlji pojavio jednom, a svi živi organizmi potječu iz istog izvora.

"Gotovo" univerzalni?

Izuzeci od "univerzalnog" genetskog koda postoje. Međutim, niti jedan izuzetak nije više od manjih promjena. Na primjer, ljudski mitohondriji koriste tri kodona koji inače kodiraju aminokiseline kao "stop" kodone, govoreći staničnoj mašineriji da je lanac aminokiselina napravljen. Svi kralježnjaci dijele ovu promjenu, što snažno implicira da se to dogodilo rano u evoluciji kralježnjaka. Ostale manje promjene u genetskom kodu meduza i češljanih meduza (Cndaria i Ctenophora) nisu pronađene kod drugih životinja. Ovo ukazuje da je ova skupina razvila ovu promjenu nedugo nakon što se odvojila od ostalih životinjskih skupina. Ipak, vjeruje se da sve varijacije na kraju potiču iz standardnog koda.


Stereohemijska hipoteza

Postoji alternativna hipoteza koja objašnjava univerzalnost genetskog koda. Ova ideja, koja se naziva sterokemijska hipoteza, drži da raspored genetskog koda proizlazi iz kemijskih ograničenja. To znači da je genetski kod univerzalan jer je najbolji način postavljanja genetskog koda u zemaljskim uvjetima. Dokazi za ovu ideju su neuvjerljivi. Iako neki dokazi podržavaju tu ideju, promjene u genetskom kodu, prirodnom i umjetnom, sugeriraju da i drugi genetski kodovi mogu podjednako dobro funkcionirati. Što je još važnije, sterokemijska hipoteza međusobno se ne isključuje s idejom da je genetski kod univerzalan zbog zajedničkog porijekla; oba bi koncepta mogla pridonijeti.

Rani proteini

Prema radu koji su objavili biolog iz Princetona, dr. Dawn Brooks i njegove kolege u časopisu "Molecular and Biological Evolution", činjenica da su svi organizmi porijeklom od zajedničkog pretka znači da istraživači mogu ekstrapolirati neke karakteristike tog zajedničkog pretka. Na temelju "najstarijih" gena u živim organizmima, onih zajedničkih za sva moderna živa bića, istraživači mogu razabrati koji su proteini i aminokiseline bili najčešći kada je postojao posljednji zajednički predak svih živih bića. Od 22 "standardne" aminokiseline - one koje se nalaze u univerzalnom genetskom kodu - otprilike pola tuce vrlo se rijetko pojavljuje u proteinima posljednjih uobičajenih predaka, što implicira da su ove aminokiseline bile vrlo rijetke ili su dodane genetskim kod kasnije.