ما هي الأهمية التطورية للعالمية القريبة من الكود الجيني؟

الشفرة الجينية هي "لغة" عالمية تقريبًا ترمز الاتجاهات للخلايا. تستخدم اللغة نيوكليوتيدات الحمض النووي ، مرتبة في "كودونات" من ثلاثة ، لتخزين مخططات لسلاسل الأحماض الأمينية. تشكل هذه السلاسل بدورها بروتينات ، والتي إما أن تشكل أو تنظم كل عملية بيولوجية أخرى في كل كائن حي على هذا الكوكب. الشفرة المستخدمة لتخزين هذه المعلومات عالمية تقريبًا ، مما يعني أن جميع الكائنات الحية الموجودة اليوم تشترك في سلف مشترك.

حقيقة أن جميع الكائنات الحية تشترك بشكل أو بآخر في رمز وراثي يشير بقوة إلى أن جميع الكائنات الحية تشترك في سلف مشترك بعيد. وفقًا للمركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، اقترحت نماذج الكمبيوتر أن الكود الجيني الذي تستخدمه جميع الكائنات الحية ليس هو الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تعمل بها الشفرة الجينية عناصر. في الواقع ، قد يقاوم البعض الأخطاء بشكل أفضل ، مما يعني أنه من الممكن نظريًا صنع شفرة جينية "أفضل". حقيقة أنه على الرغم من ذلك ، فإن جميع الكائنات الحية على الأرض تستخدم نفس الشفرة الجينية تشير إلى أن الحياة على الأرض ظهرت مرة واحدة ، وجميع الكائنات الحية تنحدر من نفس المصدر.

توجد استثناءات للشفرة الجينية "العالمية". ومع ذلك ، لا يعد أي من الاستثناءات أكثر من تغييرات طفيفة. على سبيل المثال ، تستخدم الميتوكوندريا البشرية ثلاثة أكواد ، والتي عادةً ما ترمز للأحماض الأمينية ، مثل أكواد "التوقف" ، لإخبار الآلات الخلوية بأن سلسلة الأحماض الأمينية قد تمت. تشترك جميع الفقاريات في هذا التغيير ، مما يعني بقوة أن هذا حدث في وقت مبكر من تطور الفقاريات. لم يتم العثور على تغييرات طفيفة أخرى في الشفرة الوراثية في قنديل البحر والهلام المشط (Cndaria و Ctenophora) في الحيوانات الأخرى. يشير هذا إلى أن هذه المجموعة طورت هذا التغيير بعد فترة وجيزة من انفصالها عن مجموعات الحيوانات الأخرى. ومع ذلك ، يُعتقد أن جميع الاختلافات مشتقة في النهاية من الكود القياسي.

هناك فرضية بديلة لشرح عالمية الكود الجيني. هذه الفكرة ، التي تسمى الفرضية الكيميائية الكيميائية ، ترى أن ترتيب الشفرة الجينية ينبع من قيود كيميائية. هذا يعني أن الشفرة الجينية عالمية لأنها أفضل طريقة لإعداد رمز جيني في ظل الظروف الأرضية. الدليل على هذه الفكرة غير حاسم. بينما تدعم بعض الأدلة هذه الفكرة ، تشير التغييرات في الشفرة الجينية ، الطبيعية منها والاصطناعية ، إلى أن الشفرات الجينية الأخرى قد تعمل أيضًا. والأهم من ذلك ، أن الفرضية الكيميائية الستيرويدية لا تتعارض مع فكرة أن الكود الجيني عالمي بسبب الأصل المشترك ؛ كلا المفهومين يمكن أن يساهم.

وفقًا لورقة نشرها عالم الأحياء في جامعة برينستون ، الدكتور دون بروكس وزملائه في مجلة "Molecular and Biological Evolution" ، فإن حقيقة أن جميع الكائنات الحية تنحدر من سلف مشترك تعني أنه يمكن للباحثين استقراء بعض خصائص هذا الشائع سلف. بناءً على الجينات "الأقدم" في الكائنات الحية ، تلك المشتركة بين جميع الكائنات الحية الحديثة ، يمكن للباحثين تمييز البروتينات والأحماض الأمينية التي كانت أكثر شيوعًا عند آخر سلف مشترك لجميع الكائنات الحية موجودة. من بين 22 من الأحماض الأمينية "القياسية" - تلك الموجودة في الشفرة الجينية العالمية - نادرًا ما تظهر نصف دزينة من الأحماض الأمينية في آخر بروتينات سلف مشترك ، مما يعني أن هذه الأحماض الأمينية كانت نادرة جدًا أو تمت إضافتها إلى الشفرة الجينية الى وقت لاحق.