Wątki bez odpowiedzi | Aktywne wątki Teraz jest Pt gru 13, 2019 3:31



Odpowiedz w wątku  [ Posty: 1 ] 
 Zagadka zmienności kodu genetycznego 
Autor Wiadomość
Avatar użytkownika

Dołączył(a): Cz sty 22, 2009 8:40
Posty: 1574
Post Zagadka zmienności kodu genetycznego
Witam
Chciałbym zaproponować temat z biologii, który jest sporym wyzwaniem intelektualnym. Zapraszam wszystkich do wspólnej: racjonalnej i merytorycznej dyskusji.
Zastanawia mnie, jak wyjaśnić ewolucyjnie zmienność kodu genetycznego, czyli przejście z jednego systemu kodowania na inny? Okazuje się, że kod genetyczny nie we wszystkich organizmach jest ten sam, czyli uniwersalny/standardowy. Odstępstwa nie są poważne, i z reguły dotyczą kodowania jednego aminokwasu i/lub inicjacji lub terminacji translacji. Występują u nielicznych gatunków jednokomórkowych, w których odstępstwa dotyczą kodu genetycznego jadra komórkowego i/lub w mitochondriach - tu również u wielokomórkowych np. ssaki. Standardowy kod genetyczny https://pl.wikipedia.org/wiki/Kod_genetyczny U niektórych gatunków orzęsków UAA i UAG kodują kwas glutaminowy zamiast stop, podczas gdy u innych UGA koduje tryptofan. Tych odstępstw od uniwersalności kodu genetycznego jest więcej:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_g ... s8127izTvQ
O specyficzności odczytu kodu genetycznego decydują makrocząsteczki: t-RNA i syntetazy aminoacylo-tRNA. Zadaniem tych pierwszych jest przyłączanie wolnych aminokwasów w cytoplazmie i transportowanie ich do rybosomów, gdzie w trakcie procesu translacji zostają włączone do powstającego łańcucha polipeptydowego. tRNA cechuje wysoka specyficzność w stosunku do aminokwasów. O tym decydują syntetazy. Ładnie jest to pokazane: https://pl.khanacademy.org/science/biol ... IZZ6zGqoi8
W czym jest problem? Jeśli zmutowana syntetaza i/lub t-RNA zacznie dostarczać inny aminokwas, niż to było w pierwotnym (standardowym) kodzie, to zaczną powstawać białka o innej sekwencji, a w konsekwencji strukturze przestrzennej. Np. u niektórych gatunków drożdży kodon t-RNA CUG koduje serynę. W standardowym kodzie ten kodon w czasie translacji jest tłumaczony na leucynę.To są aminokwasy o różnych właściwościach chemicznych. W zależności w ilu miejscach występuje ten kodon, to zmieniony aminokwas będzie występował w jednym, a czasami w kilkunastu miejscach. Praktyczne konsekwencje to zmiana w: modyfikacja posttranslacyjnych; stabilności; transporcie; niespecyficznym interakcjom itd. Zaczną powstawać z reguły niefunkcjonalne lub częściowo funkcjonalne białka. Wydaje się to obniżać fitness. Czy jednak można wyjaśnić przystosowawczym doborem naturalnym? W artykule https://www.sciencedirect.com/science/a ... e734tIDIxw podjęto taką próbę. Wg autorów (rys.6) dwuznaczne (zmienione) dekodowanie kodonów spowodowałoby syntezę zmutowanych białek, generując w ten sposób zmutowany proteom. Białka wchodzące w jego skład, w nieprawidłowy sposób by się fałdowały. Skutkowałoby to ich: agregacji, a następnie degradacji. Taka sytuacja stresowa spowodować może jednak aktywację białek opiekuńczych, co ma miejsce w komórkach wszystkich organizmów, co pewną wartość dostosowawczą. To
umożliwia komórkom tolerowanie silnego stresu, zwiększając w ten sposób ich potencjał adaptacyjny. Ponadto może to spowodować mutagenezę wywołaną stresem translacyjnym i w konsekwencji synteza enzymów naprawczych.
To, że komórka użyje białek opiekuńczych, aby wesprzeć fałdowanie niektórych zmutowanych białek, to nie rozwiązuje problemu komórki. To wciąż są białka częściowo lub w pełni niefunkcjonalne - obniżone dostosowanie w stosunku do warunków przy kodzie wyjściowym (standardowym). Tym bardziej, że w ten sposób (zmieniony) są odczytywane i syntezowane wszystkie białka, a przynajmniej większość ( w zależności jaki rodzaj zmiany w kodzie miał miejsce). Białka zmutowane będą z reguły degradowane, więc komórka nie będzie mogła z nich korzystać i będzie skazana na spadek adaptacji . Te nieliczne, które przetrwają proces degradacji, będą zmienione (strukturalnie i funkcjonalnie). Prowadzić to będzie bezpośrednio lub pośrednio do zaburzenia różnych procesów, w zależności o jakie białka chodzi: tzn.replikacja, transkrypcja, translacja, metabolizm , transport. To obniża dostosowanie, a biorąc pod uwagę skalę zmian prawdopodobnie do śmierci, a przynajmniej radykalnie to przyspiesza. Autorzy nie zaproponowali rozwiązania tego dylematu, tylko chwilowe i częściowe odroczenie wyroku, bo białka opiekuńcze nie stworzą nowych funkcjonalnych białek. Zmutowane białek natomiast są łatwym produktem do degradacji, co trudno uznać za adaptację, gdy nie ma funkcjonalnych zamienników.
Aby mieć dostęp do całego artykułu, to podpowiem: https://sci-hub.tw/ Wpisać link artykułu i czytać.


So wrz 14, 2019 22:41
Zobacz profil
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Odpowiedz w wątku   [ Posty: 1 ] 

Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Skocz do:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group.
Designed by Vjacheslav Trushkin for Free Forums/DivisionCore.
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL