Untuk eukariota, gen yang diperolehi dari archaebacteria lebih penting • Elena Naimark • Berita sains mengenai "Unsur" • Genetik, Evolusi

Bagi eukariota, gen yang berasal dari arkeologi lebih penting.

Ragi Saccharomyces cerevisiae: bintik kuning adalah jejak sel anak perempuan tunas. Di dalam eukaryotic cell yis terdapat 6704 gen, di mana 2460 berasal dari prokariotik. Di antara gen "prokariotik", 952 adalah homolog eubacterial, dan 216 adalah homolog arkeologi. Foto dari www.microbiologyonline.org.uk

Perbandingan dua kumpulan gen yis – diwarisi dari nenek moyang arkeologi dan dari eubacterial – mendedahkan bahawa mengikut semua petunjuk gen nenek moyang arkeologi lebih penting untuk rezeki sel ragi. Para saintis telah menunjukkan bahawa kepentingan arkeologi yang lebih tinggi tidak bergantung kepada fungsi mereka: kedua-dua gen maklumat (yang berkaitan dengan pemindahan maklumat dari DNA ke protein) dan gen operasi (yang berkaitan dengan metabolisme) dari arkeologi berasal lebih penting untuk sel daripada gen asal eubacterial. Contoh ini menunjukkan bahawa evolusi dipaksa tidak hanya menyesuaikan organisma ke persekitaran seketika, tetapi juga untuk menyeret ke masa depan warisan sejarah generasi yang telah pupus; sifat-sifat organisma nenek moyang diwujudkan walaupun dalam kerja gen.

Sekarang hipotesis tentang asal usul eukariota simbiosis diiktiraf oleh kebanyakan ahli biologi.Butiran senario asal eukariota berbeza: mengikut urutan apa yang dilakukan oleh eubacteria dan archaebacteria, yang mana antara mereka memainkan peranan utama, dan bagaimana perkembangan evolusi selanjutnya selepas menyertai usaha kedua-dua watak tersebut. Salah satu plot menunjukkan bahawa archaebacteria secara beransur-ansur memperoleh tanda-tanda eukaryotic yang tipikal, dan kemudian, sebagai tambahan kepada mereka, mereka memperoleh symbiote bakteria yang mudah, yang mengambil peranan stesen janakuasa selular – mitokondria atau plastid. Dalam versi kedua permainan ini, symbiotik eubacterial memasuki sel archaebacterial, dan setelah mereka bergabung, sel mula memperoleh tanda-tanda eukariotik khusus. Bagaimanapun, nukleus sel eukariotik, di samping gen yang unik, mengandungi derivatif gen archaebacterial dan eubacterial.

James Cotton dan James O. McInerney dari Queen Mary College, University of London dan Universiti Kebangsaan Ireland di Maynooth, bertanya mana dari warisan, arkeologi atau bakteria (eubacterial) ini, lebih penting untuk sel eukariotik.Untuk menjawab, mereka menggunakan pangkalan gen ragi moden – sebuah organisma eukariotik uniselular, yang kini telah dipelajari dengan teliti. Pangkalan data ini mengandungi maklumat mengenai fungsi gen yang telah dijelaskan dengan melumpuhkan (menghapuskan) gen tertentu. Anda boleh mengeluarkan gen dari genom dan lihat sama ada sel boleh melakukannya tanpa ia. Sekiranya sel-sel tanpa gen yang dihapuskan mati, maka penghapusan seperti itu akan membunuh, tetapi jika mereka banyak membiak, penghapusan dianggap tidak mematikan.

Pangkalan data ini aktif digunakan untuk pelbagai karya genetik; khususnya, berdasarkannya, fungsi-fungsi gen yang tidak dapat dinyatakan tidak jelas telah dikenalpasti (lihat: Kenapa gen yang tidak perlu diperlukan, "Elements", 22 April 2008). Sekarang, genetik bahasa Inggeris telah membahagikan gen-gen yang membunuh ragi dan tidak mematikan ragi kepada dua kumpulan – derivatif gen archaeal dan eubacterial. Sememangnya, kumpulan ketiga terdiri daripada gen eukariotik yang unik, tetapi mereka tidak tertarik dengan penyelidik.

Pengumpulan seumpama itu menghasilkan hasil yang tidak dijangka. Antara gen archaeal, terdapat 2.5 kali lebih banyak penghapusan maut daripada kalangan eubacteria.Di samping itu, ungkapan gen archaeal lebih sengit daripada gen eubacterial lebih daripada dua kali. Angka-angka ini adalah signifikan secara statistik, dan kita boleh menganggapnya agak boleh dipercayai. Sudah tentu, diketahui bahawa kerja gen archaeal dan eubacterial pada dasarnya berbeza. Kumpulan arkeologi gen kebanyakannya diduduki dengan kerja dengan maklumat – terjemahan, transkripsi dan replikasi gen, dan kumpulan eubacterial bertanggungjawab untuk metabolisme sel. Adakah mungkin perbezaan di antara kematian dan tahap ekspresi dikaitkan dengan kepentingan fungsi ini untuk daya maju sel? Lumpuhkan salah satu cascade metabolik – agak mungkin bahawa sel akan menggunakan penyelesaian yang tersedia atau ia akan menelan kos produk sintesis. Sekiranya anda mematikan salah satu pautan membaca maklumat, maka sel pasti akan mati.

Walau bagaimanapun, perbezaan dalam ketaksamaan penghapusan archaeal dan eubacterial tidak bergantung kepada kawasan "kerja" gen. Gen-gen archaeal yang termasuk dalam cascade metabolik juga, secara purata, lebih mematikan daripada rakan-rakan eubacterial, dan sebaliknya, peserta eubacterial dalam aktiviti maklumat kurang penting untuk sokongan hidup daripada wakil archaeal.

Oleh itu, menjadi jelas bahawa gen archaeal dalam sel yis memainkan peranan yang lebih penting daripada eubacterial, walaupun perwakilan berangka yang lebih kecil. Biografi gen ternyata sama pentingnya untuk menjelaskan kepentingannya yang penting (lethality), hubungan dengan gen lain, tahap ekspresi, dan sebagainya, serta fungsi yang dilakukannya. Kita melihat bahawa evolusi dipaksa bukan sahaja untuk mengambil kira keperluan semasa yang dihasilkan oleh alam sekitar, tetapi juga untuk menanggung beban sejarah penyesuaian masa lalu.

Sumber: James A. Cotton, James O. McInerney. Gen Eubacterial, tanpa mengira fungsi // PNAS. 5 Oktober 2010. V. 107. P. 17252-17255.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: