WikiDer > Дарвиновский порог

Darwinian threshold

Дарвиновский порог или Дарвиновский переход это термин, введенный Карл Вёзе описать переходный период во время эволюция из первых клетки когда генетическая передача переходит из преимущественно горизонтального режима в вертикальный.[1][2] Процесс начинается, когда предки из Последний универсальный общий предок (LUCA) становятся невосприимчивыми к горизонтальный (или латеральный) перенос генов (HGT) и стать физическими лицами с вертикальной наследственность на которой естественный отбор эффективен. После этого перехода жизнь характеризуется генеалогии которые имеют современную древовидную филогению.[3]

Дарвиновский порог: переходный период во время эволюции первых клеток, когда генетическая передача переходит от преимущественно горизонтального режима к вертикальному.

Перед дарвиновским порогом

Последний универсальный общий предок часто считается и без того сложным организмом с ДНК-на основании геном, сложный информационный поток и эффективный метаболизм, но некоторые авторы, например Карл Вёзе, вместо этого полагают, что LUCA не была отдельной единицей, а скорее разнообразным сообществом клеток, которые выжили и развились как биологическая единица.[1]

Карл Вёзе указал, что, скорее всего, существовали высокие частота мутаций и небольшие геномы. Также присутствовали маленькие белки а крупнее неточно переведенные «статистические белки». Субъекты, в которых перевод еще не достигли точки, в которой могли возникнуть белки современного типа, были названы «прогеноты, »И эпоха, в течение которой они были наиболее развитыми формами жизни,« эра прогенотов ».[1]

Эти организмы или биологические объекты, эти предшественники (или рибоциты) имели РНК как информационный молекула вместо ДНК.[4] РНК способна к обоим катализ и репликация и мог быть центральным в истоках наследственности и самой жизни.[5] Было высказано предположение, что начальные молекулярные события были выполнены переносить РНК (тРНК). Предполагается, что структурированные тРНК могли обеспечить аминокислоты во время процесса, называемого самотрансляцией одной удлиненной цепи тРНК.[4]

Компартментализация с мембраны еще не был завершен, и перевод белков не был точным. Не у каждого прогенота был свой метаболизм; разные метаболические стадии присутствовали у разных предшественников. Поэтому предполагается, что существовало сообщество подсистем, которые начали коллективно сотрудничать и завершились LUCA.[4]

После дарвиновского порога

Большинство ученых ставят LUCA в основу Древо жизни. От этого корня отходят два Прокариотический Домены: the Бактерии и Археи. Сразу после этого первого раскола одна из ветвей, идущих к архее, снова разделяется и дает начало третьей ветви, которая является ветвью Эукариоты так что теперь есть три Сферы жизни.[6] Карл Вёзе считал, что даже в эпоху возникновения LUCA корень и первые ветви были очень размытыми, поскольку клетки еще не были четко определены, а ГПГ по-прежнему оставался очень важным.[1] Некоторые авторы утверждают, что LUCA была мезофильный эукариот.[7] Согласно этим авторам, домены, которые произошли от LUCA в процессе редуктивной эволюции или «оптимизации», были прокариотами; мезофильный и теплолюбивый Бактерии и теплолюбивые археи. Поэтому от термина «прокариот» следует отказаться, поскольку он предполагает, что «прокариоты» предшествовали «эукариотам» в их эволюции от LUCA к усложнению.[7][6]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d Вёзе, К. (1998-06-09). «Вселенский предок». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 95 (12): 6854–6859. Bibcode:1998PNAS ... 95,6854 Вт. Дои:10.1073 / пнас.95.12.6854. ISSN 0027-8424. ЧВК 22660. PMID 9618502.
  2. ^ Вёзе, Карл Р. (25.06.2002). «Об эволюции клеток». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (13): 8742–8747. Bibcode:2002PNAS ... 99,8742 Вт. Дои:10.1073 / pnas.132266999. ISSN 0027-8424. ЧВК 124369. PMID 12077305.
  3. ^ Арнольдт, Хинрих; Strogatz, Стивен Х .; Тимме, Марк (13 ноября 2015 г.). «К дарвиновскому переходу: переключение между распределенным и специфическим состояниями в простой модели ранней жизни». Физический обзор E. 92 (5): 052909. arXiv:1501.05073. Bibcode:2015PhRvE..92e2909A. Дои:10.1103 / PhysRevE.92.052909. PMID 26651764.
  4. ^ а б c Хосе, Марко В .; Рего, Таис Гауденсио; Фариас, Савио Торрес де (2015-12-03). «Предложение протеома перед последним универсальным общим предком (LUCA)». Международный журнал астробиологии. 15 (1): 27–31. Дои:10.1017 / S1473550415000464. ISSN 1473-5504.
  5. ^ Уэст, Тимоти; Соджо, Виктор; Помянковский, Андрей; Лейн, Ник (2017-12-05). «Происхождение наследственности в протоклетках». Философские труды Королевского общества B: биологические науки. 372 (1735): 20160419. Дои:10.1098 / rstb.2016.0419. ISSN 0962-8436. ЧВК 5665807. PMID 29061892.
  6. ^ а б Патрик, Фортер (2007). Микробы de l'enfer. Париж: Белин - для науки. ISBN 9782701144252. OCLC 228784853.
  7. ^ а б Глансдорф, Николас; Сюй, Инь; Лабедан, Бернард (2008-07-09). «Последний всеобщий общий предок: возникновение, конституция и генетическое наследие неуловимого предшественника». Биология Директ. 3 (1): 29. Дои:10.1186/1745-6150-3-29. ISSN 1745-6150. ЧВК 2478661. PMID 18613974.