Oudste leven ontrafeld

Nieuws | de redactie
19 maart 2012 | Uit zelforganisatie van moleculen zijn 3,5 tot 4 miljard jaar geleden de eerste cellen ontstaan. Welke DNA-taal werd toen gebruikt en hoe werden 'foute mutaties' afgeremd? Het CWI ontdekt fascinerende codes.

Onderzoekers van het Centrum Wiskunde & Informatica inAmsterdam kunnen nu laten zien dat de genetische code van dieeerste cellen verbazingwekkend resistent was tegen negatieveeffecten van mutaties in het DNA. Dit verklaart mogelijk het succesvan de vroegste gemeenschappelijke voorouder van al het leven. Wantdaarin werd 3,5 miljard jaar geleden deze genetische code vor heteerst ontwikkeld.

Resistentie tegen mutaties

Een genetische code is de taal waarin DNA instructies geeftvoor de bouw van eiwitten. Eén van de grote vragen waarevolutionair biologen zich mee bezighouden is hoe deze codegeëvolueerd is. Geavanceerde computertechnieken uit debioinformatica spelen een steeds grotere rol in de moleculaireevolutiebiologie. 

Uit de zelforganisatie van moleculen van 3,5 tot 4 miljardjaar geleden zijn namelijk de eerste cellen ontstaan en uit henevolueerde de rest van het leven zoals we dat nu kennen. Eenteam onderzoekers van het CWI laat nu met krachtigecomputeranalyses zien dat de huidige genetische code van allemogelijke codes één van de meest resistente tegen mutaties is. Eenkleine kopieer- of afleesfout in één van de letters van de codelevert vaak hetzelfde of een soortgelijk aminozuur op.

Geen betere code denkbaar 

Geïnformeerde schattingen uit eerder onderzoek lieten al ziendat de kans klein is dat een willekeurige toewijzing van codes aanaminozuren deze eigenschap oplevert. Harry Buhrman, Peter van derGulik, Steven Kelk, Wouter Koolen en Leen Stougie tonen inTransactions of Computational Biology and Bioinformatics aan datook onder astronomische hoeveelheden computergegenereerde codesnauwelijks betere codes te vinden zijn. Ze laten daarbij ook zienhoe de meest geschikte genetische code er uit zou zien.

De resistentie tegen mutaties kan inzicht bieden in de vroegeevolutie van de genetische code. CWI-onderzoeker Peter van derGulik en Wouter Hoff van de Oklahoma State University werken ditverder uit. In een vervolgartikel in de Journal of MolecularEvolution elimineren ze systematisch de dubbele coderingen dieverantwoordelijk zijn voor de resistentie tegen mutaties. Zo komenze tot een kleine set van 23 codes die voor alle aminozurencodeert. Deze set is mogelijk een voorloper van de huidigegenetische code.


Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
«

ScienceGuide is bij wet verplicht je toestemming te vragen voor het gebruik van cookies.

Lees hier over ons cookiebeleid en klik op OK om akkoord te gaan

OK