ความหมายเชิงวิวัฒนาการของความใกล้เคียงเชิงพันธุกรรมของรหัสพันธุกรรมคืออะไร?

Posted on
ผู้เขียน: Louise Ward
วันที่สร้าง: 4 กุมภาพันธ์ 2021
วันที่อัปเดต: 19 พฤศจิกายน 2024
Anonim
ชีววิทยา เฉลย 9 วิชาสามัญ 59 ข้อ 65 : วิวัฒนาการ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
วิดีโอ: ชีววิทยา เฉลย 9 วิชาสามัญ 59 ข้อ 65 : วิวัฒนาการ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

เนื้อหา

รหัสพันธุกรรมเป็น "ภาษา" สากลเกือบที่เข้ารหัสทิศทางสำหรับเซลล์ ภาษานี้ใช้ DNA นิวคลีโอไทด์ซึ่งจัดเรียงใน "codons" สามตัวเพื่อเก็บบลูส์สำหรับโซ่กรดอะมิโน โซ่เหล่านี้ก่อตัวเป็นโปรตีนซึ่งประกอบด้วยหรือควบคุมกระบวนการทางชีวภาพอื่น ๆ ในทุกสิ่งมีชีวิตบนโลก รหัสที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลนี้เกือบจะเป็นสากลซึ่งหมายความว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มีอยู่ในวันนี้มีบรรพบุรุษร่วมกัน

บรรพบุรุษร่วมกันคนสุดท้าย

ความจริงที่ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดแบ่งปันรหัสพันธุกรรมที่มากหรือน้อยก็มีความหมายอย่างยิ่งว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดแบ่งปันบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลกัน จากข้อมูลของศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติระบุว่าแบบจำลองคอมพิวเตอร์แนะนำว่ารหัสพันธุกรรมที่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดใช้ไม่ใช่วิธีเดียวที่รหัสพันธุกรรมสามารถทำงานได้กับส่วนประกอบเดียวกัน ในความเป็นจริงบางคนอาจต้านทานข้อผิดพลาดได้ดีขึ้นซึ่งหมายความว่าเป็นไปได้ในทางทฤษฎีที่จะทำให้รหัสพันธุกรรม "ดีขึ้น" ความจริงที่ว่าแม้จะมีสิ่งนี้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในโลกใช้รหัสพันธุกรรมเดียวกันแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกปรากฏครั้งเดียวและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะสืบเชื้อสายมาจากแหล่งเดียวกัน

"เกือบ" Universal?

มีข้อยกเว้นสำหรับรหัสพันธุกรรม "สากล" อย่างไรก็ตามไม่มีข้อยกเว้นใด ๆ มากกว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ยกตัวอย่างเช่นมนุษย์ไมโตคอนเดรียใช้โคดอนสามตัวซึ่งปกติจะเขียนรหัสสำหรับกรดอะมิโนเป็นรหัส "หยุด" เพื่อบอกกลไกของเซลลูลาร์ว่าสายโซ่กรดอะมิโนเสร็จแล้ว สัตว์มีกระดูกสันหลังทุกคนมีส่วนร่วมการเปลี่ยนแปลงนี้ซึ่งบ่งบอกว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงต้นของวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยอื่น ๆ ของรหัสพันธุกรรมในแมงกะพรุนและเยลลี่หวี (Cndaria และ Ctenophora) ไม่พบในสัตว์อื่น ๆ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ากลุ่มนี้พัฒนาการเปลี่ยนแปลงนี้ไม่นานหลังจากแยกออกจากกลุ่มสัตว์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามรูปแบบทั้งหมดเชื่อว่าในท้ายที่สุดได้มาจากรหัสมาตรฐาน

สมมุติฐานของ stereochemical

มีสมมติฐานสำรองเพื่ออธิบายความเป็นสากลของรหัสพันธุกรรม ความคิดนี้เรียกว่าสมมติฐาน sterochemical ถือว่าการจัดเรียงรหัสพันธุกรรมเกิดจากข้อ จำกัด ทางเคมี ซึ่งหมายความว่ารหัสพันธุกรรมเป็นสากลเพราะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตั้งค่ารหัสพันธุกรรมภายใต้เงื่อนไขของโลก หลักฐานสำหรับความคิดนี้ไม่สามารถสรุปได้ ในขณะที่หลักฐานบางอย่างสนับสนุนความคิดนี้การเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมทั้งธรรมชาติและประดิษฐ์แนะนำว่ารหัสพันธุกรรมอื่นอาจทำงานได้เช่นกัน ที่สำคัญกว่านั้นสมมติฐานของ sterochemical ไม่ได้เกิดจากความคิดร่วมกันว่ารหัสพันธุกรรมนั้นเป็นสากลเนื่องจากมีเชื้อสายทั่วไป ทั้งแนวคิดสามารถมีส่วนร่วม

โปรตีนในช่วงต้น

จากรายงานที่ตีพิมพ์โดยนักชีววิทยาของพรินซ์ตันดร. รุ่งอรุณบรูคส์และเพื่อนร่วมงานในวารสาร "โมเลกุลและวิวัฒนาการทางชีวภาพ" ความจริงที่ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดสืบเชื้อสายมาจากบรรพบุรุษร่วมกันหมายความว่านักวิจัยสามารถคาดเดาลักษณะบางอย่างของบรรพบุรุษร่วม จากยีน "ที่เก่าแก่ที่สุด" ในสิ่งมีชีวิตนั้นพบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่นักวิจัยสามารถมองเห็นโปรตีนและกรดอะมิโนที่พบได้บ่อยที่สุดเมื่อบรรพบุรุษร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีอยู่ จากกรดอะมิโน 22 "มาตรฐาน" - ที่พบในรหัสพันธุกรรมสากล - ประมาณครึ่งโหลไม่ค่อยปรากฏในโปรตีนบรรพบุรุษทั่วไปล่าสุดหมายความว่าทั้งกรดอะมิโนเหล่านี้หายากมากหรือพวกเขาถูกเพิ่มลงในพันธุกรรม รหัสในภายหลัง