진화론에서 무시당한 분자 생물학

저는이 에세이의 부제에 대한 사과를 밴드 REM에게줍니다. 그러나 중요한 수면 단계에 그들의 이름을 빌려주는 것이 었습니다.

스페인 분자 생물 학자 빅토르 로렌조 (Victor de Lorenzo, 2014, Bioessays 저널)는 분자 생물학의 중심 교리 인 "DNA로 RNA 만드는 단백질을 만든다"(226 쪽)는 "이기적 신진 대사"의 중요성을 무시했다. 후자는 그의 가설이다 DNA 함유 유기체의 주요 진화론 적 추진은 그들의 환경에서 DNA의 복제 및 확장이 아니라 화학적 경관의 탐사와 개발이라는 것이다. 신진 대사를 촉진시키는 화학 물질의 위치와 그 이후의 이용은 신진 대사 과정의 향상을 보증하는데 도움이되며, 그 결과 유전자 풀에서 DNA의 복제와 확장을 보장합니다.

그러나, 역설이 생깁니다 : DNA에 대한 분자 생물학의 초점은 적어도 진화론 적 관점에서 결점이있는 것으로 보입니다. DNA는 RNA와 DNA가 별개로 진화 할 가능성이 없으므로 두 가닥의 RNA가 변형 된 형태로 간주 될 수 있습니다. 따라서 RNA는 진화론 적 시간에 DNA 앞에 있어야합니다. 후자의 개념은 RNA World 가설 (RNA World Hypothesis)으로 알려져 있는데, 원핵 세포 (prokaryotes)로 알려진 원핵 세포 (primordial cell)에서 유전 정보와 화학 반응을 촉매 화 한 RNA 만이 알려져있다. 흥미롭게도, 화석 증거는 원핵 생물이 약 39 억년 전에 나타난 것으로 나타납니다. 또한 흥미로운 것은 RNA가 지속되었다는 개념이기 때문에 생명의 기원에 대한 "화석"과 같은 아이디어가 흥미 롭습니다. 나는 또한 지구 자체가 단지 45 억 7 천만 년 된 원주민 아이디어의 도발적인 모습을 발견한다. 따라서 세포질, RNA, 화학 수용체 및 기계적 수용체 (장애물을 탐지하기 위해)를 둘러싸고있는 세포벽과 화학 물질과 물체를 향한 움직임을 안내하는 편모가 이미 50 억년 전부터 존재했다. ) 지구 형성 후! 5 억 년이 오랜 시간처럼 보일지라도, 지구의 수십억 년의 역사는 주어지지 않을 수도 있습니다. 그렇게 짧은 기간에 모든 진화가 어떻게 이루어 졌습니까? 매우 도발적인 아이디어 중 하나는 원핵 생물이 지구상에서 진화하지 않았다는 것입니다. 즉, 그들은 혜성이나 운석에서 왔습니다. 물론 이러한 복잡한 생명체가 혜성이나 운석에 어떻게 달라 붙었는지, 그리고 그들이 진화 한 곳마다 진화를위한 초기 조건은 무엇 이었는가에 대한 의문이 생깁니다.

그러나 RNA 세계 가설로 돌아 가면 : RNA는 아데닌 (A), 우라실 (U), 시토신 (C), 구아닌 (G) [참고 : DNA에서는 우라실이 티민 (T) 메틸화 과정을 통해]. 그러나 RNA는 완전히 자라났습니다. 제우스의 이마에서 나온 아테나 같은 4 개의 뉴클레오타이드만으로 성장했습니다!

RNA World 가설조차도 다양한 뉴클레오티드를 형성하는 데 필요한 화학 물질로 구성된 pre-RNA 환경이 있어야한다는 것을 간과하는 경향이있는 것으로 보인다. 또한, 화학 물질과 분자의 이러한 친화력과 불화는 더 기본적인 화학 – 원자 결합을 기반으로했을 것입니다. 따라서 pre-nucleotides를 형성하는 원래의 자기 조립 분자와 RNA의 첫 번째 가닥을 만든 마지막 4 개의 nucleotide는 이미 화학적 – 원자 편애에 의해 제약을 받았다.

여기서 또 다른 중요한 의문이 제기된다 : 다윈의 자연 선택에 따른 초기 편애인가? 습관화와 민감화로 구성된 비 연상 학습이 연상 학습 (고전적 및 조작 적 조건 형성)보다 진화 적으로 오래되면, 비 연합적 학습이 원시 화학 경치의 탐사와 착취의 기초가 되었습니까?

de Lorenzo가 DNA에 그의 주요 관심을 집중 시켰을지라도, 그의 이기적인 신진 대사 가설은 RNA를 정의하게 된 "최종 4 개"를 만들지 않은 뉴클레오티드 화학 전구체와 뉴클레오타이드 형태에 적용될 수있다. pre-RNA 세계에서 이러한 다른 뉴클레오티드 형태와 다른 복합체 분자는 화학적 경관뿐만 아니라 최종 4 개 뉴클레오타이드를 탐색하고 활용할 수 없었기 때문에 영속되고 확장되지 못했다고 가정 할 수 있습니다. 따라서, 진화론 적 관점에서, 분자 생물학 (DNA 코드 RNA, RNA 코드 단백질)의 중심 교리는 1) RNA가 DNA보다 먼저 있어야한다는 것, 2) 뉴클레오타이드의 분자 전구체가 화학적 및 원자적 친화력 및 disaffinities , 3) 최종 4 종 조성 전과 합성 중에 다른 뉴클레오타이드가 있었음, 4) 새로운 화학적 경지를 탐험하고 개발할 수있는 능력이 모든 진화에서 중요한 운전 요인이었고, 5) 화학적 경관 탐사가 다윈 주의적 자연 선택의 대상이되어 왔고 습관화 및 감작 (또는 이러한 형태의 학습의 화학적 원자 모형)과 같은 두 가지 유형의 비 연관 학습에 의해 수행되었을 수도있다. 따라서 관련없는 자극 (습관)을 무시하고 관련 자극 (민감화)에 민감 할 수있는 새로운 화학적 경관에 대한 분자의 탐구에서 중요 할 수있다.

Professor Frederick L. Coolidge는 콜로라도 스프링스 대학 (University of Colorado)의인지 고고학 센터 (Cognitive Archeology)의 공동 책임자입니다. 센터는인지 고고학 (Cognitive Archeology)에서 온라인 과정과 인증서를 제공합니다. 연락 [email protected].