Niemal każda forma życia ma ten sam kod genetyczny. To jak i kiedy powstał jest przedmiotem licznych kontrowersji naukowych. Naukowcy z Uniwersytetu Arizony odkryli mocne dowody na to, że podręcznikowa wersja ewolucji uniwersalnego kodu genetycznego wymaga rewizji. Sawsan Wehbi zasugerowała, że kolejność, w jakiej dołączano aminokwasy jest sprzeczna z tym, co powszechnie uważa się za „konsensus” dotyczący ewolucji kodu genetycznego.
Ta sprawa wywołuje liczne kontrowersje naukowe. „Oszałamiająco skomplikowany proces”
Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”. – Kod genetyczny to niesamowite zjawisko, w którym ciąg DNA lub RNA zawierający sekwencje czterech nukleotydów jest przetwarzany na sekwencje białkowe przy użyciu 20 różnych aminokwasów – powiedziała Joanna Masel. Dodała, że „to proces oszałamiająco skomplikowany, a ich kod jest zaskakująco dobry”.
– Jest niemal optymalny pod wieloma względami i musiał ewoluować etapami – kontynuowała. Zgodnie z badaniem w początkach życia preferowano mniejsze cząsteczki aminokwasów zamiast większych i bardziej złożonych, które zostały dodane później, podczas gdy aminokwasy wiążące się z metalami pojawiły się znacznie wcześniej, niż wcześniej sądzono. Obecny kod genetyczny prawdopodobnie powstał po innych kodach, które od tego czasu wyginęły.
Jak powstał kod genetyczny? Naukowcy: Stan wiedzy ws. ewolucji był błędny
Stan wiedzy ws. ewolucji kodu był błędny, bo opierał się na wprowadzających w błąd eksperymentach laboratoryjnych, a nie na dowodach ewolucyjnych. Naukowcy wykorzystali nową metodę do analizy sekwencji aminokwasów w drzewie życia, sięgając aż do ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka (LUCA) – hipotetycznej populacji organizmów, która żyła około cztery miliardy lat temu.
Zamiast wykorzystywać pełne sekwencje białek badacze skupili się na domenach białkowych, czyli krótszych fragmentach aminokwasów. – Jeśli białko jest samochodem, domena jest jak koło. To część, którą można wykorzystać w wielu różnych samochodach, a koła istnieją znacznie dłużej niż same samochody – mówiła Wehbi. Aminokwas, który pojawia się częściej w pradawnych sekwencjach, został prawdopodobnie włączony na wczesnym etapie.
Mogliśmy się mylić co do pochodzenia życia? Naukowcy odkryli mocne dowody
Z kolei w sekwencjach ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka brakuje aminokwasów, które zostały włączone później, ale stały się dostępne już w momencie pojawienia się mniej pradawnych sekwencji białkowych. Naukowcy zidentyfikowali 400 rodzin sekwencji sięgających czasów LUCA. Ponad 100 z nich powstało jeszcze wcześniej i uległo już dywersyfikacji przed pojawieniem się ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka.
Okazało się, że zawierają one więcej aminokwasów o aromatycznych strukturach pierścieniowych, takich jak tryptofan i tyrozyna, mimo że aminokwasy te zostały dodane do naszego kodu dopiero w późniejszym okresie. – Daje to wskazówki dotyczące innych kodów genetycznych, które istniały przed naszym i które od tego czasu zniknęły w otchłani czasu geologicznego – podsumowała Masel.
Czytaj też:
Tajemnica Całunu Turyńskiego. Naukowcy ujawnili, czyje DNA znaleźli Czytaj też:
Nowy gatunek w Europie. Naukowcy pokazują granice jego występowania