Какова эволюционная значимость близкого универсальности генетического кода?

Posted on
Автор: Louise Ward
Дата создания: 4 Февраль 2021
Дата обновления: 17 Май 2024
Anonim
Александр Марков: "Что такое эволюция и как ее изучают"
Видео: Александр Марков: "Что такое эволюция и как ее изучают"

Содержание

Генетический код - это почти универсальный «язык», который кодирует направления для клеток. Язык использует нуклеотиды ДНК, расположенные в «кодонах» из трех, для хранения блюза для аминокислотных цепей. Эти цепи в свою очередь образуют белки, которые либо составляют, либо регулируют любой другой биологический процесс в каждом живом существе на планете. Код, используемый для хранения этой информации, является почти универсальным, что подразумевает, что все живые существа, которые существуют сегодня, имеют общего предка.

Последний общий предок

Тот факт, что все организмы более или менее разделяют генетический код, в значительной степени подразумевает, что все организмы имеют общего далекого общего предка. Согласно Национальному центру биотехнологической информации, компьютерные модели предполагают, что генетический код, который используют все организмы, не является единственным способом, которым генетический код может работать с теми же компонентами. Фактически, некоторые могут даже лучше противостоять ошибкам, а это означает, что теоретически возможно создать «лучший» генетический код. Тот факт, что, несмотря на это, все организмы на Земле используют один и тот же генетический код, можно предположить, что жизнь на Земле появилась однажды, и все живые организмы произошли из одного и того же источника.

«Почти» универсальный?

Исключения из «универсального» генетического кода существуют. Тем не менее, ни одно из исключений не более чем незначительные изменения. Например, человеческие митохондрии используют три кодона, которые обычно кодируют аминокислоты, в качестве «стоп-кодонов», сообщая клеточному механизму, что аминокислотная цепь создана. Все позвоночные разделяют это изменение, что строго подразумевает, что это произошло в начале эволюции позвоночных. Другие незначительные изменения в генетическом коде у медуз и гребневиков (Cndaria и Ctenophora) у других животных не обнаружены. Это говорит о том, что эта группа разработала это изменение вскоре после отделения от других групп животных. Тем не менее, считается, что все варианты в конечном итоге получены из стандартного кода.

Стереохимическая гипотеза

Существует альтернативная гипотеза, объясняющая универсальность генетического кода. Эта идея, называемая стерохимической гипотезой, гласит, что расположение генетического кода обусловлено химическими ограничениями. Это означает, что генетический код универсален, потому что это лучший способ настроить генетический код в земных условиях. Доказательства этой идеи неубедительны. Хотя некоторые доказательства подтверждают эту идею, изменения в генетическом коде, как естественном, так и искусственном, позволяют предположить, что другие генетические коды могут работать так же хорошо. Более того, стереохимическая гипотеза не является взаимоисключающей идеей о том, что генетический код универсален благодаря общему происхождению; обе концепции могут внести свой вклад.

Ранние белки

Согласно статье, опубликованной биологом Принстона доктором Дауном Бруксом и его коллегами в журнале «Молекулярная и биологическая эволюция», тот факт, что все организмы произошли от общего предка, означает, что исследователи могут экстраполировать некоторые характеристики этого общего предка. Основываясь на «самых старых» генах в живых организмах, общих для всех современных живых существ, исследователи могут определить, какие белки и аминокислоты были наиболее распространенными, когда существовал последний общий предок всех живых существ. Из 22 «стандартных» аминокислот, которые содержатся в универсальном генетическом коде, около полудюжины очень редко встречаются в последних белках общих предков, подразумевая, что либо эти аминокислоты были очень редкими, либо они были добавлены в генетический код позже.