Jaký je evoluční význam téměř univerzálnosti genetického kódu?

Genetický kód je téměř univerzální „jazyk“, který kóduje pokyny pro buňky. Jazyk používá DNA nukleotidy, uspořádané do „kodonů“ po třech, k uložení plánů pro řetězce aminokyselin. Tyto řetězce zase tvoří bílkoviny, které obsahují nebo regulují všechny ostatní biologické procesy v každé živé bytosti na planetě. Kód používaný k ukládání těchto informací je téměř univerzální, což znamená, že vše, co dnes existuje, sdílí společného předka.

Poslední společný předek

Skutečnost, že všechny organismy víceméně sdílejí genetický kód, silně naznačuje, že všechny organismy sdílely vzdáleného společného předka. Podle Národního centra pro biotechnologické informace naznačují počítačové modely, že genetický kód, který používají všechny organismy, není jediným způsobem, jak by s ním genetický kód mohl fungovat komponenty. Někteří dokonce mohou dokonce lépe odolávat chybám, což znamená, že je teoreticky možné vytvořit „lepší“ genetický kód. Skutečnost, že navzdory tomu všechny organismy na Zemi používají stejný genetický kód, naznačuje, že život na Zemi se objevil jednou a všechny živé organismy pocházejí ze stejného zdroje.

„Téměř“ univerzální?

Výjimky z „univerzálního“ genetického kódu existují. Žádná z výjimek však není jen drobnými změnami. Například lidské mitochondrie používají tři kodony, které normálně kódují aminokyseliny, jako „stop“ kodony, které buněčnému aparátu říkají, že je aminokyselinový řetězec hotový. Všichni obratlovci sdílejí tuto změnu, což silně naznačuje, že k tomu došlo na počátku vývoje obratlovců. Další drobné změny genetického kódu u medúz a hřebenatých želé (Cndaria a Ctenophora) se u jiných zvířat nenacházejí. To naznačuje, že tato skupina vyvinula tuto změnu nedlouho po oddělení od ostatních skupin zvířat. Všechny varianty se však považují za odvozené ze standardního kódu.

Stereochemická hypotéza

Existuje alternativní hypotéza, která vysvětluje univerzálnost genetického kódu. Tato myšlenka, nazývaná sterochemická hypotéza, tvrdí, že uspořádání genetického kódu vychází z chemických omezení. To znamená, že genetický kód je univerzální, protože je to nejlepší způsob, jak nastavit genetický kód za pozemských podmínek. Důkazy pro tuto myšlenku jsou neprůkazné. Ačkoli některé důkazy tuto myšlenku podporují, změny genetického kódu, ať už přirozeného nebo umělého, naznačují, že stejně dobře mohou fungovat i další genetické kódy. Ještě důležitější je, že sterochemická hypotéza se vzájemně nevylučuje s myšlenkou, že genetický kód je díky společnému původu univerzální; oba pojmy by mohly přispět.

Časné bílkoviny

Podle článku publikovaného princetonským biologem Dr. Dawn Brooksem a kolegy v časopise „Molecular and Biological Evolution“ skutečnost, že všechny organismy pocházejí ze společného předka, znamená, že vědci mohou extrapolovat některé vlastnosti tohoto společného předek. Na základě „nejstarších“ genů v živých organismech, které jsou společné všem moderním živým věcem, mohou vědci rozeznat, které proteiny a aminokyseliny byly nejběžnější, když byly posledním společným předkem všeho živého existoval. Z 22 "standardních" aminokyselin - těch, které se nacházejí v univerzálním genetickém kódu - se asi půl tuctu velmi zřídka vyskytuje v proteiny posledního společného předka, z čehož vyplývá, že buď tyto aminokyseliny byly velmi vzácné, nebo byly přidány do genetického kódu později.

  • Podíl
instagram viewer