Information

”Odödliga gener” gemensamma för alla organismer?

”Odödliga gener” gemensamma för alla organismer?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Författaren Sean B. Carroll nämner att det finns cirka 500 gener som är gemensamma för alla organismer. De har att göra med det väsentliga DNA-maskineriet och så vidare. Vilka är dessa gener? Var kan jag läsa mer om detta fascinerande koncept? När du googlar odödliga gener får du omnämnanden av Sean B. Carroll. Vilken term använder andra för dessa gener?

"När vi jämför genomen av Archaea, bakterier, svampar, växter och djur, hittar vi cirka 500 gener som finns i livets alla områden... Funktionerna hos odödliga gener är centrala... processer som att avkoda DNA... och att göra proteiner. Alla livsformer har varit beroende av dessa gener sedan uppkomsten av komplext DNA-kodat liv tidigt i jordens historia." (Making of the Fittest, sid 79)


Introduktion

Jag tror att Sean B. Caroll är förvirrande:

• det minsta antal gener som krävs för en livskraftig organism

med

• de gener som finns i alla organismer - så kallade "odödliga gener"

Jag kommer att ta itu med var och en i tur och ordning.

Det minsta antal gener som krävs för en livskraftig organism

jag har inte läs boken från vilken citatet är hämtat. Från sitt sammanhang och min kunskap tror jag att författaren av misstag tolkar "det minsta antal gener som krävs för en livskraftig organism" som "generna som finns i alla organismer". Detta beror på att han verkar syfta på arbete från Craig Ventners laboratorium om konstruktion av mykoplasma.

Mykoplasma är bland de minsta organismer som kan leva självständigt. De har ett genom på cirka 500 kodande sekvenser, men som parasitiska organismer ägnar de några av dessa gener åt sitt parasitära levnadssätt, medan de saknar andra som värden tillhandahåller.

Antalet 500 kan faktiskt vara för högt: en siffra av 300 citeras i denna beskrivning, som hade planer på Ventners planer på att bygga en organism som innehåller ett minimalt genom som endast innehåller sådana väsentliga gener. Det finns mer om detta i en Wikipedia -artikel med titeln Mycoplasma laboratorium. Det bör noteras att ordet "odödlig" inte förekommer i något konto.

'Les Immortels' - gener som finns i alla organismer

Affischen skulle vilja ha en lista över de gener som är viktiga för livet, men jag vet ingen sådan lista. Hur skulle man gå till väga för att komponera en?

Först måste man sätta reglerna. Räknas parasiter, som mykoplasma, som är beroende av sin värdorganism? Räknas människor? Vi behöver aminosyror och vitaminer, men får dem från mat istället för att syntetisera dem själva. Så även om det är nödvändigt att en självförsörjande organism har enzymer för att syntetisera de 20 aminosyrorna i den genetiska koden, är dessa inte alla närvarande hos människor. Jag skulle föreslå att vi måste begränsa "les immortels" till självförsörjande organismer.

För det andra måste man bestämma sig för om man talar om en uppsättning gener för att utföra en funktion, eller individuella gener med ett strukturellt förhållande i allt levande som tyder på en gemensam identitet. Till exempel måste alla cellulära organismer (dvs. exklusive virus) ha ribosomer för att syntetisera proteiner, men proteinkomplementet för dessa ribosomer skiljer sig från organismer. Således kan de ribosomala proteiner som krävs för att konstruera en minimal mykoplasma skilja sig från de som finns i en bakterie som t.ex. Escherichia coli, och kommer säkerligen inte att vara vanligt för människor. Jag skulle föreslå att vi måste gå för det senare.

Efter att ha fattat detta beslut skulle man få ett team av studenter att ta alla gener i genomet E coli (eller till och med av en mykoplasma) och utför BLAST -sökningar för att se om de finns i representativa organismer. Tyvärr är jag inte längre i stånd att plåga studenter på det här sättet, så jag måste själv starta en lista och uppmuntra andra att lägga till (eller dra ifrån) den.

Listan - en början

Generna för DNA-replikation, transkription av RNA och proteinsyntes utgör den lågt hängande frukten här. Mitt område är (förr var) proteinsyntes, så jag börjar där:

Proteinsyntes

Stor och liten subenhet och 5S ribosomala RNA (3)

Ribosomala proteiner (≤32)

Proteinsyntesfaktorer - EF1, EF2, IF1 och eventuellt andra

Aminoacyl tRNA-syntetaser (20?)

tRNA? - men allt som bevaras är förmodligen antikodon (och ibland inte ens det)

Tillbehörsenzymer för proteinsyntes:

Pseudouridinsyntas

rRNA -metylaser?

DNA -syntes

B-familj DNA-polymeraser?

RNA -syntes

? Evolutionärt relaterat, men komplicerat på grund av multi-subenhet natur

Men om DNA-syntes är ett problem, är reaktionerna som leder från RNA till DNA verkligen inte:

Enzymer av nukleotidmetabolism

Ribonukleotidreduktas (två subenheter)

Tymidylatsyntas

Uracil DNA-glykosylas?

Tetrahydrofolatreduktas?

Enzymer för interkonvertering av nukleotider - Adenylatkinas? Nukleosid-difosfatkinas?

Ämnesomsättning

Detta kräver lite arbete. Man kan inte ange varken aerob eller anaerob metabolsm, men i båda fallen behöver man oxido-redukto-enzymer. Enzymer för hexosmetabolism - hexokinas? Enzymer för att metabolisera viktiga mellanprodukter som glutamat och glutamin, och enzymer för att introducera olika grupper i syntetiska processer. Detta kan bli ett intressant publikprojekt, eller, om inte det, ett spel för din nästa Biochemistry Christmas Party.


Detta påstående är ungefär korrekt.

Enligt uppgifterna i Zhang, 2018, som illustreras grafiskt av författaren Alex P.R. Phillips, finns det 307 delade viktiga gener inom livets tre domäner. Den siffran visar inte delade icke -väsentliga gener - och jag skulle ifrågasätta hur "icke -väsentlig" en gen verkligen är om den har bevarats i flera grupper sedan den sista gemensamma förfadern i allt liv! Dessutom täcker den siffran bara stora modellorganismer och det finns förmodligen några som finns i andra medlemmar av varje domän. Observera att uttalandet du citerade endast handlade om "500 gener som finns i livets alla områden". Det står inte att de inte kan gå vilse och bytas ut i vissa arter.

Uppsatsen som citeras ovan är gratis, och om du har tålamodet tror jag att du borde kunna köra ner den uppdaterade listan över alla dessa gener i tilläggsdata.


Det verkar troligt att Carrolls påstående är osantDet finns faktiskt ett mycket mindre antal gener som delas mellan organismer och gener som tillhandahåller kärnfunktioner verkar ha oberoende evolutionära historier i många fall (källa).

Det är olyckligt att Carroll inte ger en referens för detta påstående, så jag vet inte var han fick sina data ifrån men boken skrevs 2006, vilket är hela genomsekvenseringens barndom så det kan vara orsaken till felet . Men trots detta, 2003 pekade bevis på ett mycket mindre antal, och även de tidigaste genomjämförelserna (t.ex. här) hittade inte bevarande i den skala som Carroll föreslagit.

Så, snarare än "cirka 500" odödliga gener, verkar det som att det finns ett mycket mindre antal gener som både är gemensamma för allt liv och delar evolutionär historia, kanske 30 eller så och, kom ihåg att dessa siffror bara kan gå ner när vi sekvensera fler arter så det är fullt möjligt att det visar sig att det finns Nej gener som är universella och delar gemensamma evolutionära historier i alla organismer.

Du kanske undrar hur detta kan hända när det finns så många kärnfunktioner att en cell säkert måste fungera. Svaret verkar vara att nya gener som kan utföra dessa funktioner utvecklas, kanske är specialiserade för att fungera under särskilda förhållanden, och - för en tid - bär organismen båda versionerna av genen tills den till sist förlorar den ursprungliga genen i vissa släktlinjer. Du kan se detta utvecklingsmönster hos organismer där ett enzym är känt i två former och vissa bär det ena eller det andra, medan vissa bär båda (här är detaljer om ett sådant exempel).


Titta på videon: Är GMO bra eller dåligt? Genteknik u0026 Vår mat (December 2022).