Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvad er den evolutionære betydning af de genetiske koder i nærheden af ​​universalitet?

Den genetiske kode er et næsten universelt "sprog", der koder for retninger for celler. Sproget bruger DNA nukleotider, arrangeret i "codons" på tre, for at gemme tegningerne for aminosyrekæder. Disse kæder udgør igen proteiner, som enten omfatter eller regulerer enhver anden biologisk proces i alle levende ting på planeten. Koden, der bruges til at gemme disse oplysninger, er næsten universel, hvilket indebærer, at al levende ting, der eksisterer i dag, deler en fælles forfader.

Seneste fælles forfader

Det faktum, at alle organismer mere eller mindre dele en genetik kode betyder stærkt, at alle organismer delte en fjern fælles forfader. Ifølge National Center for Bioteknologisk Information har computermodeller foreslået, at den genetiske kode, som alle organismer bruger, ikke er den eneste måde, en genetisk kode kunne arbejde med de samme komponenter. Faktisk kan nogle endog modstå fejl bedre, hvilket betyder, at det er teoretisk muligt at lave en "bedre" genetisk kode. Den kendsgerning at alle organismer på jorden bruger den samme genetiske kode på trods af det, tyder på, at livet på Jorden syntes en gang, og alle levende organismer er nedstammede fra samme kilde.

"Næsten" Universal? > Undtagelser til den "universelle" genetiske kode eksisterer. Men ingen af ​​undtagelserne er mere end mindre ændringer. For eksempel bruger humane mitokondrier tre kodoner, som normalt koder for aminosyrer, som "stop" kodoner, der fortæller cellulær maskineri, at en aminosyrekæde er udført. Alle hvirveldyr deler denne ændring, hvilket stærkt indebærer, at dette skete tidligt i udviklingen af ​​hvirveldyr. Andre mindre ændringer i den genetiske kode i maneter og kamgeler (Cndaria og Ctenophora) findes ikke hos andre dyr. Dette tyder på, at denne gruppe udviklede denne ændring ikke længe efter spaltning fra andre dyregrupper. Men alle variationer menes at være i sidste ende afledt af standardkoden.

Stereokemisk hypotese

Der er en alternativ hypotese til at forklare universaliteten af ​​den genetiske kode. Denne idé, kaldet den sterokemiske hypotese, fastslår, at arrangementet af den genetiske kode stammer fra kemiske begrænsninger. Det betyder, at den genetiske kode er universel, fordi det er den bedste måde at oprette en genetisk kode under jordiske forhold. Beviset for denne ide er ubetinget. Selv om nogle beviser støtter denne ide, foreslår ændringer i den genetiske kode, både naturlig og kunstig, at andre genetiske koder måske fungerer lige så godt. Endnu vigtigere er den sterokemiske hypotese ikke gensidigt udelukkende for ideen om, at den genetiske kode er universel på grund af almindelig afstamning; Begge koncepter kunne bidrage.

Tidlige proteiner

Ifølge et dokument udgivet af Princeton biolog Dr. Dawn Brooks og kolleger i tidsskriftet "Molecular and Biological Evolution", er det faktum, at alle organismer er nedstigende fra en fælles forfader betyder, at forskere kan ekstrapolere nogle egenskaber ved den fælles forfader. Baseret på de ældste gener i levende organismer, der er fælles for alle moderne levende ting, kan forskere skelne mellem hvilke proteiner og aminosyrer, der var mest almindelige, da den sidste fælles forfader for alle levende ting eksisterede. Af de 22 "standard" aminosyrer forekommer de, der findes i den universelle genetiske kode - omkring en halv dusin meget sjældent i den sidste fælles forfædres proteiner, hvilket indebærer, at enten disse aminosyrer var meget sjældne, eller de blev tilsat til den genetiske kode senere.

Klik for at udvide hele teksten