Wat is de evolutionaire betekenis van de bijna universaliteit van de genetische code?

De genetische code is een bijna universele "taal" die aanwijzingen voor cellen codeert. De taal gebruikt DNA-nucleotiden, gerangschikt in "codons" van drie, om de blauwdrukken voor aminozuurketens op te slaan. Deze ketens vormen op hun beurt eiwitten, die elk ander biologisch proces in elk levend wezen op de planeet omvatten of reguleren. De code die wordt gebruikt om deze informatie op te slaan, is bijna universeel, wat inhoudt dat alle levende wezens die tegenwoordig bestaan, een gemeenschappelijke voorouder delen.

Laatste gemeenschappelijke voorouder

Het feit dat alle organismen min of meer een genetische code delen, impliceert sterk dat alle organismen een verre gemeenschappelijke voorouder deelden. Volgens het National Center for Biotechnology Information hebben computermodellen gesuggereerd dat de genetische code die alle organismen gebruiken, is niet de enige manier waarop een genetische code ermee kan werken work componenten. Sommigen kunnen zelfs beter bestand zijn tegen fouten, wat betekent dat het theoretisch mogelijk is om een ​​"betere" genetische code te maken. Het feit dat desondanks alle organismen op aarde dezelfde genetische code gebruiken, suggereert dat het leven op aarde ooit is verschenen en dat alle levende organismen afstammen van dezelfde bron.

instagram story viewer

"Bijna" universeel?

Er bestaan ​​uitzonderingen op de "universele" genetische code. Geen van de uitzonderingen zijn echter meer dan kleine wijzigingen. Menselijke mitochondriën gebruiken bijvoorbeeld drie codons, die normaal gesproken coderen voor aminozuren, als "stop"-codons, die cellulaire machines vertellen dat een aminozuurketen is voltooid. Alle gewervelde dieren delen deze verandering, wat sterk impliceert dat dit vroeg in de evolutie van gewervelde dieren gebeurde. Andere kleine veranderingen in de genetische code in kwallen en kamgelei (Cndaria en Ctenophora) worden niet gevonden bij andere dieren. Dit suggereert dat deze groep deze verandering ontwikkelde niet lang nadat ze zich had afgesplitst van andere diergroepen. Er wordt echter aangenomen dat alle variaties uiteindelijk zijn afgeleid van de standaardcode.

Stereochemische hypothese

Er is een alternatieve hypothese om de universaliteit van de genetische code te verklaren. Dit idee, de stereochemische hypothese genoemd, houdt in dat de rangschikking van de genetische code voortkomt uit chemische beperkingen. Dit betekent dat de genetische code universeel is omdat het de beste manier is om een ​​genetische code op te zetten onder Aardse omstandigheden. Het bewijs voor dit idee is niet overtuigend. Hoewel enig bewijs dit idee ondersteunt, suggereren veranderingen in de genetische code, zowel natuurlijke als kunstmatige, dat andere genetische codes net zo goed zouden kunnen werken. Wat nog belangrijker is, de stereochemische hypothese sluit elkaar niet uit aan het idee dat de genetische code universeel is vanwege gemeenschappelijke afstamming; beide concepten zouden kunnen bijdragen.

Vroege eiwitten

Volgens een artikel gepubliceerd door Princeton-bioloog Dr. Dawn Brooks en collega's in het tijdschrift "Molecular and Biological Evolution", feit dat alle organismen afstammen van een gemeenschappelijke voorouder betekent dat onderzoekers enkele kenmerken van die gemeenschappelijke voorouder kunnen extrapoleren Voorouder. Op basis van de "oudste" genen in levende organismen, die alle moderne levende wezens gemeen hebben, kunnen onderzoekers: onderscheiden welke eiwitten en aminozuren het meest voorkomend waren toen de laatste gemeenschappelijke voorouder van alle levende wezens bestond. Van de 22 "standaard" aminozuren - die gevonden worden in de universele genetische code - komen er ongeveer een half dozijn zeer zelden voor in de eiwitten van de laatste gemeenschappelijke voorouder, wat impliceert dat deze aminozuren ofwel zeer zeldzaam waren of dat ze aan de genetische code werden toegevoegd later.

Teachs.ru
  • Delen
instagram viewer