Πληροφορίες

Υπάρχουν γνωστά παραδείγματα όπου ένας εξελιγμένος μηχανισμός «απηχεί» αυτόν που αρχικά παρείχε το περιβάλλον;

Υπάρχουν γνωστά παραδείγματα όπου ένας εξελιγμένος μηχανισμός «απηχεί» αυτόν που αρχικά παρείχε το περιβάλλον;


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.

Σύντομη περίληψη

Είμαι ερευνητής στην προέλευση της ζωής, έναν τομέα που ασχολείται με υποθέσεις για εξελικτικές διεργασίες που έλαβαν χώρα πριν από τον LUCA (τον τελευταίο καθολικό κοινό πρόγονο) και με τις χημικές διεργασίες που προκάλεσαν τη ζωή και την εξέλιξη στην πρώτη θέση. Αυτό είναι πολύ δύσκολο να μελετηθεί εμπειρικά, και κατά συνέπεια υπάρχουν πολλές ανταγωνιστικές υποθέσεις. Ωστόσο, έχω παρατηρήσει ότι πολλά από αυτά έχουν μια κοινή μορφή, την οποία θα περιγράψω παρακάτω. Η ερώτησή μου αφορά το αν υπάρχουν υποθέσεις αυτής της συγκεκριμένης μορφής (και έχουν διερευνηθεί, για παράδειγμα χρησιμοποιώντας φυλογενετικές μεθόδους) στην εξελικτική βιολογία μετά το LUCA.

Ο λόγος που ρωτάω είναι ότι οι συνάδελφοί μου και εγώ δεν μπορέσαμε να σκεφτούμε ένα καλό παράδειγμα. Εάν κανένα παράδειγμα δεν είναι γνωστό στην εξελικτική βιολογία μετά το LUCA, τότε θέτει αμφιβολίες για την αληθοφάνεια αυτού του τύπου υπόθεσης στην προ-LUCA εξέλιξη. Υποψιάζομαι ότι αυτό συμβαίνει, και επομένως η ιδανική μου απάντηση θα μου παρείχε βιβλιογραφικό υλικό για να υποστηρίξει έναν ισχυρισμό ότι απλώς δεν υπάρχουν καλά παραδείγματα για αυτό στην εξελικτική βιολογία. Ωστόσο, θα χαιρόμουν επίσης να αποδειχθώ ότι κάνω λάθος με ένα πραγματικά καλό παράδειγμα.

Μακρύτερη εξήγηση

Οι υποθέσεις σχετικά με την προέλευση της ζωής είναι δύσκολο να δοκιμαστούν εμπειρικά, επειδή οι φυλογενετικές μέθοδοι μπορούν να μας δώσουν ελάχιστες άμεσες αποδείξεις για οτιδήποτε πριν από το LUCA και επειδή δεν υπάρχουν απολιθώματα που χρονολογούνται από εκείνη την εποχή. (Ολόκληρη η επιφάνεια της Γης έχει αντικατασταθεί από τότε από τεκτονικές πλακών.) Κατά συνέπεια, υπάρχει ένας αριθμός ανταγωνιστικών υποθέσεων που διαφέρουν μεταξύ τους σχεδόν με κάθε τρόπο. Ωστόσο, έχω παρατηρήσει ότι πολλά από αυτά έχουν μια κοινή μορφή: το λένε αυτό

  1. ένα ή περισσότερα από τα χαρακτηριστικά ενός σύγχρονου κυττάρου (δηλαδή μετά το LUCA) παρέχονται αρχικά από έναν εξωτερικό μηχανισμό, με τη μορφή αβιοτικών χημικών διεργασιών που έλαβαν χώρα σε κάποιο πολύ συγκεκριμένο μικροπεριβάλλον, και

  2. Η εξέλιξη τελικά έδωσε μια λύση που απηχούσε πολύ στενά αυτή που είχε αρχικά δοθεί από το περιβάλλον.

Το σημείο (1) φαίνεται σχετικά εύκολο να ικανοποιηθεί σε ένα εξελικτικό σενάριο. είναι το σημείο (2) που με ενδιαφέρει συγκεκριμένα. Οι δύο πιο δημοφιλείς υποθέσεις στο πεδίο έχουν και οι δύο αυτή τη μορφή:

  • Ορισμένες μορφές της υπόθεσης The RNA-World υποστηρίζουν ότι αρχικά, τα νουκλεοτίδια RNA παράγονταν με καθαρά χημικές διεργασίες στο περιβάλλον και ότι η ζωή εξελίχθηκε από αυτοαναπαραγόμενα μόρια RNA που αποτελούνταν από αυτά τα αβιοτικά παραγόμενα μονομερή. Αργότερα, η ζωή εξέλιξε έναν κυτταρικό μεταβολισμό μέσω του οποίου μπορούσε να κατασκευάσει τα δικά της μονομερή RNA. Αυτό ικανοποιεί το σημείο (2) επειδή λέει ότι το περιβάλλον παρείχε RNA αντί για κάποιο άλλο ετεροπολυμερές με καταλυτικές ιδιότητες. η εξελικτική λύση απηχεί την περιβαλλοντική λύση στο ότι χρησιμοποιεί το ίδιο πολύπλοκο μόριο.

  • Η θεωρία του κόσμου σιδήρου-θείου του Wächterschäuser, και πολλοί από τους απογόνους της, συμπεριλαμβανομένης της αλκαλικής θεωρίας του Russel, υποστηρίζουν ότι ο αναγωγικός κύκλος τρικαρβολικού οξέος (κύκλος rTCA, γνωστός και ως αντίστροφος κύκλος κιτρικού οξέος) καταλύθηκε αρχικά από ορυκτές επιφάνειες. Αυτό επέτρεψε τον σχηματισμό των πρώτων κυττάρων, τα οποία τελικά εξέλιξαν ένζυμα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να καταλύσουν τον κύκλο rTCA χωρίς τους μεταλλικούς καταλύτες. Αυτό ικανοποιεί το σημείο (2) επειδή λέει ότι το πρώτο εξελιγμένο διάλυμα χρησιμοποιούσε ουσιαστικά την ίδια χημική οδό με αυτή που παρέχεται από το περιβάλλον, απλώς με διαφορετικούς καταλύτες.

(Δεν έχουν όλες οι υποθέσεις για την προέλευση της ζωής αυτή τη μορφή. Ορισμένες εκδοχές της θεωρίας του RNA World υποστηρίζουν ότι η ζωή με βάση το RNA προηγήθηκε από ζωή που βασίζεται σε κάποιο άλλο ετεροπολυμερές, για παράδειγμα. Αλλά οι υποθέσεις που περιγράφονται παραπάνω είναι πολύ δημοφιλείς.)

Από την άποψη της εξελικτικής βιολογίας, το σημείο (2) φαίνεται μάλλον περίεργο χαρακτηριστικό για μια υπόθεση. Η εξέλιξη είναι εξαιρετική στο να παράγει καινοτόμες λύσεις σε προβλήματα, αλλά απ' ό,τι γνωρίζω, δεν είναι καλή στο να αντιγράφει παλιές. (Η μίμηση δεν παρέχει ένα αντιπαράδειγμα σε αυτό, καθώς πρόκειται για εμφάνιση και όχι για μηχανισμό, και συχνά η μίμηση παράγει το ίδιο οπτικό αποτέλεσμα μέσω ενός πολύ διαφορετικού μηχανισμού. Για παράδειγμα, αν και η χοάνη Cyphonia clavata μιμείται την εξωτερική εμφάνιση ενός μυρμηγκιού, το κάνει όχι με το να είναι ανατομικά παρόμοιο με ένα μυρμήγκι, αλλά έχοντας ένα πρόσωπο στον πισινό του.)

Κατά συνέπεια, ψάχνω για γνωστά παραδείγματα από την εξελικτική βιολογία που να ικανοποιούν τόσο το σημείο (1) όσο και το σημείο (2). Δηλαδή, ψάχνω για παραδείγματα όπου ένα είδος βασιζόταν αρχικά σε κάποια σχετικά περίπλοκη διαδικασία στο περιβάλλον του και έγινε λιγότερο εξαρτημένο από το περιβάλλον του με την εξέλιξη ενός μηχανισμού που απηχεί στενά αυτόν που αρχικά παρείχε το περιβάλλον.

Ένα παράδειγμα που θα μπορούσε να ταιριάζει στο λογαριασμό θα ήταν ένα είδος που αρχικά δεν ήταν σε θέση να παράγει έναν βασικό μεταβολίτη (π.χ. ένα αμινοξύ), αλλά στη συνέχεια εξέλιξε την ικανότητα να παράγει μόνο του τον μεταβολίτη. Η απόδειξη για αυτό μπορεί να συντεθεί με την εύρεση ενός είδους που παράγει τον μεταβολίτη χρησιμοποιώντας ένα νέο σύνολο πρωτεϊνών, υποδεικνύοντας ότι η ικανότητα παραγωγής του μεταβολίτη χάθηκε και στη συνέχεια επανεξελίχτηκε. Θα ήταν ακόμα καλύτερο παράδειγμα εάν οι νέες πρωτεΐνες καταλύουν ουσιαστικά την ίδια χημική οδό που χρησιμοποιούν άλλα είδη για να παράγουν τον ίδιο μεταβολίτη.

Μπορεί να μην υπάρχουν καλά παραδείγματα γι' αυτό, πράγμα που είναι πραγματικά καλύτερο για μένα από ό,τι αν υπάρχουν. Περισσότερο από οποιοδήποτε συγκεκριμένο παράδειγμα, το κύριο πράγμα που θέλω να μάθω είναι αν έχουν συζητηθεί καθόλου ιδέες στην εξελικτική βιολογία (ίσως εκτός του πλαισίου της προέλευσης της ζωής) και αν ναι πού μπορώ να βρω τη βιβλιογραφία για αυτήν .


Αργούσε να σχολιάσω:

  • Ένα είδος που ήταν αρχικά παρασιτικό, αλλά στη συνέχεια εξελίχθηκε για να επιβιώσει ανεξάρτητα από τον ξενιστή του εξελίσσοντας ανεξάρτητα τις ίδιες μεταβολικές λειτουργίες

  • Ένα αρπακτικό που αρχικά βασιζόταν στο θήραμά του για να συνθέσει κάποιο ζωτικό μεταβολίτη, αλλά αργότερα εξέλιξε την ικανότητα να παράγει
    λείπει μεταβολίτης για τον εαυτό του μέσω μιας παρόμοιας οδού

Ένα παράσιτο γενικά εξελίσσεται από μια ελεύθερη μορφή ζωής. Έχει μειωμένο γονιδίωμα και δεν μπορεί να συνθέσει πολλά ζωτικά θρεπτικά συστατικά. Είναι απίθανο να αποκτήσει ένα γονίδιο που θα του επέτρεπε να ζήσει ελεύθερα. Ένα παράσιτο, γενικά, δεν χρειάζεται να συνθέσει θρεπτικά συστατικά. άρα δεν βρίσκεται υπό καμία πίεση να αποκτήσει αυτή τη λειτουργία, εφόσον ο ξενιστής του είναι πλεονάζων.

Το ίδιο συμβαίνει και στην περίπτωση των αρπακτικών.

Βασικά, στους ανώτερους οργανισμούς είναι δύσκολο να δημιουργηθεί ένα νέο γονίδιο. είναι μια αργή διαδικασία και συμβαίνει μέσω γονιδιακής τροποποίησης. Ωστόσο, σε κατώτερους (βασικά μονοκύτταρους) οργανισμούς οι πλευρικές μεταφορές γονιδίων είναι πολύ ευκολότερες και είναι πιθανό να αποκτήσουν νέες μεταβολικές οδούς από άλλους οργανισμούς. Ρίξτε μια ματιά σε αυτό το άρθρο.

Στα κατώτερα ευκαρυωτικά, η ενδοσυμβίωση είναι ένας άλλος τρόπος με τον οποίο μπορούν να αποκτηθούν σχετικά γρήγορα νέα μεταβολικά μονοπάτια. Ένα διάτομο που ονομάζεται Rhopalodia gibba, που είχε ήδη ένα δευτερεύον πλαστίδιο προερχόμενο από κόκκινο φύκι, απέκτησε ένα άλλο πράσινο πλαστίδιο προερχόμενο από κυανοβακτήρια για δέσμευση αζώτου. Μπορείτε να ρίξετε μια ματιά και σε αυτήν την ανάρτηση.

Για την ερώτησή σας σχετικά με την ανεξάρτητη απόκτηση χαρακτηριστικών. σχεδόν όλα τα μεταβολικά μονοπάτια εξελίσσονται μόνο έτσι. Ισόμορφα ένζυμα που μπορούν να συνδεθούν σε ένα ελαφρώς διαφορετικό υπόστρωμα προκάλεσαν ένα άλλο βήμα στην οδό.

Είναι επίσης δυνατό να μηχανικός ένα νέο χαρακτηριστικό:
Τα ανάλογα νουκλεοτιδίων έχουν δημιουργηθεί για την κατασκευή ενός συστήματος νουκλεοτιδίων 6 γραμμάτων το οποίο μπορεί να αναπαραχθεί με PCR[1, 2]. Νωρίτερα φέτος αυτό αποδείχθηκε in-vivo[3]. Έχει αποδειχθεί ότι αυτά τα νέα νουκλεοτίδια μπορούν επίσης να μεταγραφούν (βλέπε παραπομπές στο [3]).


ο Ε. coli μακροπρόθεσμο πείραμα εξέλιξης έδειξε ότι Ε. coli είχε εξελιχθεί μια λειτουργία (ο μεταβολισμός του κιτρικού) που δεν απαιτούνταν στο προγονικό περιβάλλον, αλλά που εξελίχθηκε φυσικά και επιλέχθηκε για αυτό το νέο τεχνητό περιβάλλον. AFAIK, αυτό είναι το μόνο παράδειγμα συνάρτησης που έχει παρατηρηθεί να εξελίσσεται φυσικά υπό ελεγχόμενες συνθήκες.

Ο λόγος που είναι απίθανο να δούμε κανένα μεταζώο να εξελίσσει νέες μεταβολικές οδούς οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και επομένως χρόνους αναπαραγωγής. Ωστόσο, όπως έχει ήδη αναφέρει ο WYSIWYG, σχεδόν όλα τα μεταβολικά μονοπάτια εξελίχθηκαν με αυτόν τον τρόπο, είναι απλώς δύσκολο να παρατηρηθεί λόγω των μεγάλων χρονικών διαστημάτων που εμπλέκονται.


Δες αυτό περισσότερο ως σχόλιο παρά ως απάντηση, αφού έγινε πολύ μεγάλο για ένα σχόλιο. Ωστόσο, πιστεύω ότι ορισμένα από τα παραδείγματα θα πρέπει να είναι σχετικά για να βελτιώσετε την ερώτησή σας.


Ένα πράγμα που βρίσκω ασαφές σε αυτήν την ερώτηση είναι τι ακριβώς συνιστά "διαδικασία"/"λειτουργία"; Για μένα, αυτό μπορεί να είναι σχεδόν οτιδήποτε. Φαίνεται ότι εστιάζετε στη μοριακή βιολογία και στα βιολογικά μονοπάτια, αλλά νομίζω ότι είναι εξίσου λογικό να σκεφτόμαστε με όρους διεργασιών μεγάλης κλίμακας. Αν ναι, υπάρχουν πολλές διαδικασίες που φαίνονται έγκυρες στο μυαλό μου, που σχετίζονται π.χ. αναπαραγωγή και διασπορά.

Για παράδειγμα, στα πρωτόγονα φυτά (και σε άλλα είδη) η γονιμοποίηση είναι εξωτερική και εξαρτάται από την υγρασία του περιβάλλοντος για τη μεταφορά γαμετών. Οι οργανισμοί με εσωτερική γονιμοποίηση το έχουν παρακάμψει παρέχοντας τον δικό τους μηχανισμό γονιμοποίησης, ο οποίος δεν εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές διεργασίες (στο ίδιο βαθμό). Οι εξελικτικές δυνάμεις πίσω από αυτό ήταν ίσως/πιθανότατα ότι ήταν πιο αποτελεσματικό και επέτρεπε τον αποικισμό νέων περιβαλλόντων.

Ένα άλλο παρόμοιο παράδειγμα είναι η διασπορά σπόρων σε φυτά, όπου μερικά είναι διασκορπισμένα στον άνεμο («πρωτόγονη» κατάσταση) και άλλα χρησιμοποιούν ενεργά μέτρα για την εκτόξευση των σπόρων (ballochory). Κάνοντας αυτό έχουν παρακάμψει την εξάρτηση του ανέμου να διασκορπίσει τους σπόρους τους. Τα ίδια είδη μηχανισμών μπορούν επίσης να βρεθούν σε ομάδες βρύων.

Και στις δύο αυτές περιπτώσεις μια λειτουργία που προηγουμένως ήταν εξωτερική και περιβαλλοντικά μεσολαβούμενη παρέχεται τώρα από τους ίδιους τους οργανισμούς και περιλαμβάνουν αρκετά περίπλοκες μορφολογικές και ανατομικές προσαρμογές. Τα βρίσκετε έγκυρα για την ερώτησή σας; Αυτά είναι μόνο δύο παραδείγματα, αλλά υπάρχουν πολλές παρόμοιες περιπτώσεις.

Περισσότερα στη γραμμή των σχολίων στην ερώτησή σας, νομίζω ότι θα πρέπει να παρέχετε μία ή δύο αναφορές στην υπόθεση στην οποία αναφέρεστε (δηλ. πού έχει χρησιμοποιηθεί/συζητηθεί), γεγονός που θα διευκόλυνε να καταλάβετε τι ακριβώς αναζητάτε ( και παρέχουν επίσης μια είσοδο στη βιβλιογραφία). Αυτό θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει γιατί το "… η εξελιγμένη λύση «απηχεί» αυτή που παρέχεται από το περιβάλλον". Προς το παρόν δεν καταλαβαίνω καθόλου γιατί πρέπει να συμβαίνει αυτό γενικά. Η προσαρμοστική εξέλιξη συμβαίνει λόγω της επιλογής που δρα στις διαφορές στη φυσική κατάσταση και είναι αδιάφορο αν ο μηχανισμός απηχεί μια προηγούμενη λύση σε ένα παρόμοιο πρόβλημα (εκτός από το γεγονός ότι η εξέλιξη περιορίζεται από την εξελικτική ιστορία των οργανισμών).


Αφού εξετάσουμε αυτό το ερώτημα λίγο περισσότερο, νομίζω ότι ένα βασικό χαρακτηριστικό για να λειτουργήσει αυτή η υπόθεση είναι ότι η αρχική λειτουργία πρέπει να είναι τόσο ολοκληρωμένη και ζωτικής σημασίας για τη βιολογία του οργανισμού που πρέπει να μιμηθεί/απηχηθεί σε κάποιο βαθμό. Όσον αφορά το παράδειγμά σας RNA, δεν αρκούσε να αναπτυχθεί η ικανότητα σύνθεσης οποιουδήποτε πολύπλοκου μορίου που θα μπορούσε να λειτουργήσει ως ένζυμο και φορέας πληροφοριών, αλλά έπρεπε να είναι RNA, καθώς αυτό χρησιμοποιούνταν ήδη στα βιολογικά μονοπάτια του πρωτόγονου οργανισμού.

Έχοντας αυτό κατά νου, πιστεύω ότι θα πρέπει να εξετάσετε προσεκτικά τις βιταμίνες (ή άλλα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά) για ενδείξεις παρόμοιων διαδικασιών. Η βασική σκέψη σχετικά με τις βιταμίνες είναι ότι συχνά είναι μεγάλα πολύπλοκα μόρια που είναι ζωτικής σημασίας θρεπτικά συστατικά και η ικανότητα σύνθεσης βιταμινών διαφέρει σε μεγάλο βαθμό μεταξύ των ταξινομικών ομάδων. Κατά μία έννοια, τα νουκλεοτίδια ήταν απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για τους οργανισμούς στον προτεινόμενο κόσμο RNA, επομένως οι βιταμίνες/τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά θα πρέπει να είναι ένα σχετικό ανάλογο για την αναζήτηση παρόμοιων εξελικτικών διαδικασιών. Ωστόσο, να έχετε κατά νου ότι η μοριακή βιολογία δεν είναι καθόλου ο τομέας μου και μπορεί να κάνω λάθος σε ορισμένες πτυχές.

Πάρτε το παράδειγμα του Βιταμίνη C. Αυτό δεν μπορεί να συντεθεί από τον άνθρωπο, αλλά από τα περισσότερα άλλα θηλαστικά (η σύνθεση της βιταμίνης C θεωρείται προγονική στα θηλαστικά). Μπορεί επίσης να συντεθεί από φυτά, μαγιά και πολλά άλλα ζώα. Ωστόσο, η βιταμίνη C χρησιμοποιείται με διαφορετικούς τρόπους σε διαφορετικούς οργανισμούς. Τα φυτά το χρησιμοποιούν π.χ. για φωτοσύνθεση, φωτοπροστασία, ανάπτυξη κυτταρικού τοιχώματος και σύνθεση φυτικών ορμονών, ενώ οι άνθρωποι και άλλα θηλαστικά το χρησιμοποιούν ως συμπαράγοντες ενζύμων και για ανοσολογικές αποκρίσεις. Μια άλλη βασική πτυχή είναι ότι τα φυτά, οι ζυμομύκητες και τα ζώα χρησιμοποιούν διαφορετικά μονοπάτια για να συνθέσουν τη βιταμίνη C (Drouin et al, 2011), γεγονός που δείχνει ότι η σύνθεση της βιταμίνης C δεν είναι προγονική για όλα αυτά τα είδη (δηλ. δεν είναι ένα προγονικό χαρακτηριστικό όλων των ευκαρυωτικών ΖΩΗ). Στα θηλαστικά, η σύνθεση της βιταμίνης C έχει επίσης εναλλάσσεται μεταξύ οργάνων πολλές φορές, γεγονός που υποδεικνύει επίσης νέες προσαρμογές που έχουν ως αποτέλεσμα το ίδιο μόριο.

Για μένα, φαίνεται πολύ πιθανό ότι η βιταμίνη C ελήφθη αρχικά από ζώα από φυτά (τα οποία έχουν πολύ υψηλές συγκεντρώσεις βιταμίνης C) ως μέρος της διατροφής τους (δηλαδή παρέχεται από το περιβάλλον) και έγινε βασικό συστατικό σε πολλές βιολογικές οδούς. Αν συμβαίνει αυτό, τα ζώα απέκτησαν αργότερα την ικανότητα να συνθέτουν τα ίδια τη βιταμίνη C, χρησιμοποιώντας διαφορετική βιολογική οδό από τα φυτά. Αυτό το χαρακτηριστικό αργότερα χάθηκε δευτερευόντως (π.χ. άνθρωποι και ψάρια τελεόστου) και ανακτήθηκε πολλές φορές σε διαφορετικά taxa. Ωστόσο, αυτό είναι εικασίες από την πλευρά μου, και δεν γνωρίζω αρκετά καλά αυτή τη βιβλιογραφία για να πω εάν υπάρχουν μελέτες για την προέλευση της σύνθεσης βιταμίνης C σε ζώα ή εάν οι οδοί της σύνθεσης της βιταμίνης C σε φυτά και ζώα σχετίζονται θεμελιωδώς . Μια ανασκόπηση από τους Smirnoff et al (2001) δείχνει ότι υπάρχουν ορισμένες ομοιότητες μεταξύ των ενζύμων που εμπλέκονται στα τελικά στάδια της σύνθεσης της βιταμίνης C:

Το γονίδιο και/ή τα cDNA που κωδικοποιούν τα GalLDH, GulLO ​​και AraLO έχουν απομονωθεί και περιγραφεί από διάφορους οργανισμούς όπως το κουνουπίδι, η γλυκοπατάτα (GalLDH, 54, 121), ο αρουραίος (GulLO, 70) και ο Saccharomyces cerevisiae (53). Επιπλέον, πλήρεις κωδικοποιητικές αλληλουχίες νουκλεοτιδίων των γονιδίων A. thaliana και Nicotiana tabacum GalLDH (Αρ. πρόσβασης AB042279.1, AB024527.1) και του γονιδίου Candida albicans AraLO (Αρ. πρόσβασης AF031228) έχουν υποβληθεί και συσχετιστεί απευθείας στο GenBank βάσεις δεδομένων. Οι προβλεπόμενες αλληλουχίες αμινοξέων αυτών των σχετικών πρωτεϊνών μοιράζονται σημαντικές ποσότητες ταυτότητας. Η ώριμη αλληλουχία αμινοξέων GalLDH κουνουπιδιού μοιράζεται 28% συνολική ταυτότητα με τον GulLO ​​αρουραίου και 26% ταυτότητα με το Candida albicans AraLO (χρησιμοποιώντας τη μέθοδο J Hein με πίνακα βάρους υπολειμμάτων PAM250).

Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι η σύνθεση της βιταμίνης C είναι προγονική τόσο για τα φυτά όσο και για τα ζώα. Δεν μπόρεσα να βρω έγγραφα σχετικά με την προέλευση της σύνθεσης της βιταμίνης C και αν υπάρχουν στοιχεία ότι είναι προγονική για όλη τη σύγχρονη ζωή.

Και στις δύο περιπτώσεις, νομίζω ότι θα ήταν χρήσιμο για εσάς να εξετάσετε προσεκτικά τις βιταμίνες σε ζώα ή άλλους οργανισμούς για πιθανά παραδείγματα του τύπου των διαδικασιών που αναζητάτε, καθώς είναι (εξ ορισμού) απαραίτητα θρεπτικά συστατικά που μπορούν ορισμένα ζώα και άλλα δεν μπορεί να συνθέσει. Θα πρέπει επομένως να είναι καλοί πιθανοί στόχοι για να βρείτε παρόμοιες διαδικασίες με το παράδειγμά σας RNA. Βιταμίνη Β12 είναι ένα άκρο προς την άλλη άκρη, καθώς είναι απαραίτητο για τα περισσότερα ζώα, αλλά μπορεί να συντεθεί μόνο από βακτήρια (άρα η κύρια πηγή είναι μέσω της βακτηριακής συμβίωσης).

Είναι επίσης πιθανό να κάνω λάθος, και ότι η σύνθεση όλων των βιταμινών είναι προγονική για τη σύγχρονη ζωή, και ότι έχει υπάρξει μόνο επακόλουθη απώλεια της ικανότητας σύνθεσης ορισμένων βιταμινών/θρεπτικών συστατικών. Ο Helliwell et al (2013) το αναφέρει ως πιθανότητα σε σχέση με τον κόσμο του RNA, αλλά επισημαίνει επίσης ότι οι οδοί για τη βιοσύνθεση συχνά διαφέρουν μεταξύ των ταξινομικών κατηγοριών, κάτι που θα υποδηλώνει ότι πράγματι υπήρξε δευτερεύουσα απόκτηση:

Η θεμελιώδης φύση των βιταμινών απεικονίζεται από τη στενή δομική σχέση πολλών βιταμινών με νουκλεοτίδια (Εικόνα 1), αντανακλώντας την πιθανότητα να υπήρχαν στον αρχαίο κόσμο του RNA. Ωστόσο, οι βιοσυνθετικές οδοί τους φαίνεται να έχουν προκύψει μέσω του μοντέλου συνονθύλευσης της εξέλιξης του μονοπατιού [31], με αποτέλεσμα τη στρατολόγηση άσχετων πρωτεϊνών σε οποιοδήποτε μονοπάτι. Πράγματι, πολλές βιταμίνες συντίθενται με διαφορετικές οδούς σε διαφορετικούς οργανισμούς [20]. Για παράδειγμα, υπάρχουν εναλλακτικές οδοί για τη βιοσύνθεση θειαμίνης σε προκαρυώτες και μεταξύ διαφορετικών ευκαρυωτών (Εικόνα 2) [20]. Παρά αυτή την ποικιλομορφία στα βιοσυνθετικά μονοπάτια, φαίνεται να υπάρχουν κοινές τάσεις στις αιτίες και τους μηχανισμούς που κρύβουν την απώλεια οδού.


Δες το βίντεο: Τα 10 πιο ΠΑΡΑΞΕΝΑ που συμβαίνουν στην ΑΛΒΑΝΙΑ - Τα Καλύτερα Top10 (Νοέμβριος 2022).