Генетика

Статті / Біологія / Генетика / Нова робота: альтернативні генетичні коди найкраще пояснюються спільним дизайном /

Нова робота: альтернативні генетичні коди найкраще пояснюються спільним дизайном

Популярним аргументом на користь універсального спільного предка є майже універсальність звичайного генетичного коду. Критики спільного походження часто вказують на відхилення від стандартного коду як на свідчення проти нього. У нещодавно опублікованій в журналі BIO-Complexity1 роботі Вінстона Еверта розглядаються характер та розподіл варіантів генетичного коду та їхній вплив на спільне походження, а також «розробляється схема розуміння кодів у рамках спільного дизайну, яка ґрунтується на передумові, що деякі варіанти генетичного коду сконструйовані, а інші є результатом мутацій в механізмах трансляції». Еверт пояснює, що,

«На перший погляд, еволюційна теорія переконливо пояснює характер та розподіл альтернативних кодів. Еволюційна теорія припускає, що якщо еволюція генетичного коду можлива, то вона має бути дуже рідкісною. Це пояснює, чому більшість геномів слідують стандартному коду, а винятки становлять лише кілька кодонів. Це також пояснює наступні подробиці про альтернативні коди. Більшість варіацій зустрічається в мітохондріях, чиї дуже маленькі геноми полегшують еволюцію кодонів. Багато варіацій також трапляються в дуже зменшених геномах, наприклад, ендосимбіотичних бактерій. В ядерних геномах складних багатоклітинних організмів, таких як рослини й тварини, варіацій не виявлено. Поширення багатьох кодонів можна легко пояснити, визначивши певні точки на дереві життя, де кодони були перепризначені й потім успадковані всіма їхніми нащадками». (Ewert W (2024) «On The Origin Of The Codes: The Character And Distribution Of Variant Genetic Codes Is Better Explained By Common Design Than Evolutionary Theory». BIO-Complexity 2024 (1):1-25)

Три постулати

В статті запропоновано «схему, яка намагається пояснити характер й розподіл варіантів генетичних кодів в рамках спільного дизайну». Концепція Еверта складається з трьох постулатів: По-перше, «канонічний генетичний код був добре оптимізований і тому є ідеальним вибором для більшості геномів». Існує безліч оптимізованих параметрів, тому «дизайнер повинен визначити найкращі компроміси, щоб вибрати ідеальний генетичний код». Другий постулат концепції Еверта полягає в тому, що незначні варіації стандартного коду краще підходять для деяких організмів, оскільки ці організми можуть отримати перевагу за рахунок іншого набору компромісів щодо оптимізації генетичного коду. Третій постулат полягає в тому, що механізм трансляції у деяких організмів був пошкоджений мутаціями, й це призвело до того, що вони неправильно інтерпретують код, для якого були спочатку призначені. Це приклади варіантів генетичного коду, які розвивалися природним шляхом».

П'ять критеріїв

Еверт пропонує п'ять критеріїв, які можна використовувати для розрізнення генетичних кодів, що еволюціонували, й тих, які були сконструйовані. По-перше, очікується, що коди, які еволюціонували, будуть зустрічатися в таксономічних групах нижче рівня родини, в той час як сконструйовані коди, як передбачається, будуть знаходитися вище рівня родини. По-друге, коди, що еволюціонували, мають бути легко «зрозумілими в термінах будь-якої простої мутації в трансляційному механізмі клітини». По-третє, передбачається, що коди, які еволюціонували, будуть обмежені геномами ендосимбіонтів. По-четверте, очікується, що коди, які еволюціонують, використовуватимуть невелику кількість кодонів, щоб варіації не завдавали організму занадто великої шкоди. По-п'яте, передбачається, що коди, які еволюціонували, підпадуть під простий вкладений ієрархічний (філогенетичний) розподіл. Навпаки,

«Спроектовані коди трапляються у високорівневих таксонах, принаймні на рівні роду, але зазвичай вище. Вони містять безліч перестановок, які важко пояснити будь-якою простою мутацією. Вони зустрічаються у вільноживучих організмів. Іноді вони перепризначають кодони, які мають бути рідкісними. Вони часто розподіляються складним чином, що не відповідає філогенетичним очікуванням». (Ewert W (2024) «On The Origin Of The Codes: The Character And Distribution Of Variant Genetic Codes Is Better Explained By Common Design Than Evolutionary Theory». BIO-Complexity 2024 (1):1-25)

Заведено вважати, що еволюція добре пояснює характер та розподіл варіантів генетичного коду – зокрема, практично універсальність стандартного коду, поширеність альтернативних кодів у простих геномах, таких як мітохондрії, й філогенетичний розподіл альтернативних кодів. Еверт зазначає, що у світлі еволюційної теорії слід було б очікувати, що на вищих таксономічних рівнях будуть зустрічатися альтернативні коди, що відповідало б тому, що генетичний код все ще був мінливий за часів останнього спільного предка. Однак «замість цього ми спостерігаємо модифікації стандартного коду. Вони не пов'язані з таксонами високого рівня...»

Ба більше, хоча за еволюційною теорією слід було б очікувати, що зі збільшенням кількості генів перепризначити код буде експоненціально складніше, «альтернативні коди зустрічаються в ядерних геномах, які не такі вже й малі. Вони зустрічаються у циліат, в яких кількість генів можна порівняти з людським геномом. Окрім того, ми знаходимо їх у деяких багатоклітинних зелених водоростей. Фактично, ми знаходимо більше варіацій кодів у ядерних геномах еукаріотів, ніж у бактеріальних геномах, незважаючи на те, що еукаріоти мають набагато більші геноми». «Таким чином», – підсумовує Еверт, – «незважаючи на перше враження, еволюційна теорія не дуже добре враховує види геномів з альтернативними кодами».

Залучення «незбагненних подій»

Нарешті, хоча еволюційна теорія передбачає, що розподіл альтернативних кодів відповідатиме стандартній філогенії, Еверт зауважує: «В багатьох випадках розподіл кодів є складним, що не піддається еволюційному поясненню. Коди повторюються в близькоспоріднених групах таким чином, що їх неможливо пояснити спільним походженням. Еволюційна теорія змушена посилатися на незбагненні події, такі як повернення до стандартного коду».

Таким чином, підсумовує Еверт, «спочатку еволюційна теорія, мабуть, мала деяку пояснювальну силу. Однак при найближчому розгляді ті особливості альтернативних кодів, які здавалися добре зрозумілими за допомогою еволюційної теорії, виявилися або неточними, або такими, що не випливають з еволюційної теорії». Натомість він стверджує, що характер та розподіл альтернативних кодів часто краще пояснюється в рамках концепції спільного дизайну.

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх новин.
arrow-up