Jakie jest ewolucyjne znaczenie bliskiej uniwersalności kodu genetycznego?

Kod genetyczny jest niemal uniwersalnym „językiem”, który koduje kierunki dla komórek. Język wykorzystuje nukleotydy DNA, ułożone w „kodony” po trzy, do przechowywania planów łańcuchów aminokwasów. Te łańcuchy z kolei tworzą białka, które albo obejmują, albo regulują każdy inny proces biologiczny w każdej żywej istocie na planecie. Kod używany do przechowywania tych informacji jest niemal uniwersalny, co oznacza, że ​​wszystkie żywe istoty, które istnieją dzisiaj, mają wspólnego przodka.

Ostatni wspólny przodek

Fakt, że wszystkie organizmy mniej więcej mają wspólny kod genetyczny, silnie sugeruje, że wszystkie organizmy mają wspólnego odległego przodka. Według National Center for Biotechnology Information modele komputerowe sugerują, że: kod genetyczny, którego używają wszystkie organizmy, nie jest jedynym sposobem, w jaki kod genetyczny może działać tak samo składniki. W rzeczywistości niektórzy mogą nawet lepiej opierać się błędom, co oznacza, że ​​teoretycznie możliwe jest stworzenie „lepszego” kodu genetycznego. Fakt, że mimo to wszystkie organizmy na Ziemi używają tego samego kodu genetycznego, sugeruje, że życie na Ziemi pojawiło się raz, a wszystkie żywe organizmy pochodzą z tego samego źródła.

„Prawie” uniwersalny?

Istnieją wyjątki od „uniwersalnego” kodu genetycznego. Jednak żaden z wyjątków nie jest więcej niż drobnymi zmianami. Na przykład ludzkie mitochondria wykorzystują trzy kodony, które normalnie kodują aminokwasy, jako kodony „stop”, informujące maszynerię komórkową, że łańcuch aminokwasów jest gotowy. Wszystkie kręgowce mają tę zmianę, co silnie sugeruje, że stało się to na początku ewolucji kręgowców. Inne drobne zmiany w kodzie genetycznym meduz i galaretek grzebieniowych (Cndaria i Ctenophora) nie występują u innych zwierząt. Sugeruje to, że ta grupa rozwinęła tę zmianę niedługo po oddzieleniu się od innych grup zwierząt. Uważa się jednak, że wszystkie odmiany ostatecznie pochodzą ze standardowego kodu.

Hipoteza stereochemiczna

Istnieje alternatywna hipoteza wyjaśniająca uniwersalność kodu genetycznego. Ta idea, zwana hipotezą stereochemiczną, utrzymuje, że układ kodu genetycznego wynika z ograniczeń chemicznych. Oznacza to, że kod genetyczny jest uniwersalny, ponieważ jest to najlepszy sposób na stworzenie kodu genetycznego w ziemskich warunkach. Dowody na ten pomysł są niejednoznaczne. Chociaż niektóre dowody potwierdzają tę tezę, zmiany w kodzie genetycznym, zarówno naturalnym, jak i sztucznym, sugerują, że inne kody genetyczne mogą działać równie dobrze. Co ważniejsze, hipoteza stereochemiczna nie wyklucza się wzajemnie z ideą, że kod genetyczny jest uniwersalny ze względu na wspólne pochodzenie; obie koncepcje mogą się przyczynić.

Wczesne białka

Według artykułu opublikowanego przez biologa z Princeton, dr Dawn Brooks i jego współpracowników w czasopiśmie „Molecular and Biological Evolution”, fakt, że wszystkie organizmy pochodzą od wspólnego przodka oznacza, że ​​badacze mogą ekstrapolować pewne cechy tego wspólnego przodka przodek. Opierając się na „najstarszych” genach organizmów żywych, wspólnych dla wszystkich współczesnych organizmów żywych, badacze mogą: rozpoznać, które białka i aminokwasy były najczęstsze, kiedy był ostatnim wspólnym przodkiem wszystkich żywych istot istniał. Spośród 22 „standardowych” aminokwasów – tych znajdujących się w uniwersalnym kodzie genetycznym – około pół tuzina bardzo rzadko pojawia się w ostatnie wspólne białka przodków, co sugeruje, że albo te aminokwasy były bardzo rzadkie, albo zostały dodane do kodu genetycznego później.

  • Dzielić
instagram viewer