Re: Darwin e l
Inviato da Descartes il 20/11/2008 14:34:27
Citazione:
Benvenuto Celacanto, e soprattutto complimenti per aver riportato una critica circostanziata ed argomentata.
La prima cosa che mi viene in mente è che il meccanismo molecolare doveva subire una mutazione ben specifica e molto precisa per lavorare in condizioni aerobiche, non solamente "guastarsi", cioè subire una qualunque arbitraria mutazione che ne faccia saltare le funzionalità di blocco.
Nel paper Lenski scrive infatti che l'E.Coli era si in grado di usare il citrato come energia dopo che questo entrava all'interno della cellula, ma che quello che gli mancava era un transporter capace di funzionare in un ambiente ricco di ossigeno.
Lenski considera perfino l'ipotesi che un simile transporter esistesse in precedenza e fosse codificato in una regione dimenticata del DNA, ma la scarta in quanto dopo milioni di anni di disuso si sarebbe degradato a causa delle mutazioni.
L'ipotesi che Lenski invece ritiene corretta è che sia stato mutato un transporter in precedenza adibito a trasportare in ambienti anaerobici, e poi mutato per divenire capace di funzionare in ambienti aerobici. E specifica che tali cambiamenti avrebbero richiesto modifiche alla regolazione genetica, alla struttura proteica o entrambe:
"[...] What physiological mechanism has evolved that allows aerobic growth on citrate? E. coli should be able to use citrate as an energy source after it enters the cell, but it lacks a citrate transporter that functions in an oxygen-rich environment. One possibility is that the Cit+ lineage activated a ‘‘cryptic’’ transporter (41), that is, some once-functional gene that has been silenced by mutation accumulation. This explanation seems unlikely to us because the Cit+ phenotype is characteristic of the entire species, one that is very diverse and therefore very old. We would expect a cryptic gene to be degraded beyond recovery after millions of years of disuse. A more likely possibility, in our view, is that an existing transporter has been coopted for citrate transport under oxic conditions. This transporter may previously have transported citrate under anoxic conditions (43) or, alternatively, it may have transported another substrate in the presence of oxygen. The evolved changes might involve gene regulation, protein structure, or both (61)[...]".
A confermare che non si sia trattato di una semplice mutazione che ha "rotto un meccanismo", c'è il fatto che, come Lenski riporta, tale evoluzione del transportatore fu progressiva, poichè prima apparve un uso del citrato "weak", debole, cioè che funzionava appena in condizioni aerobiche, poi questo si è progressivamente evoluto raffinandosi, dopo almeno 3 altre mutazioni genetiche, fino a divenire capace di agire in modo efficiente anche in ambiente aerobico:
"[...] What is the genetic basis of this evolutionary innovation? The emergence of the Cit+ phenotype in population Ara-3 indicates at least two important genetic events: the origin of the function in its weak form, and its subsequent refinement for efficient use of citrate. The replay experiments indicate an even more complex picture that must involve, at a minimum, three important genetic events. At least one mutation in the LTEE was necessary to produce a genetic background with the potential to generate Cit+ variants, while the distribution and dynamics of Cit+ mutants in fluctuation tests indicate at least two additional mutations are involved.[...]"
fonte: Lenski paper
Quindi ridurre l'evoluzione nel batterio di questa nuova capacità ad un semplice "si è rotto il meccanismo" è decisamente riduttivo.
Celacanto ha scritto:
la “novità chiave”, verosimilmente, è un guasto in un meccanismo già esistente, non la creazione di una nuova e complessa macchina molecolare
Benvenuto Celacanto, e soprattutto complimenti per aver riportato una critica circostanziata ed argomentata.
La prima cosa che mi viene in mente è che il meccanismo molecolare doveva subire una mutazione ben specifica e molto precisa per lavorare in condizioni aerobiche, non solamente "guastarsi", cioè subire una qualunque arbitraria mutazione che ne faccia saltare le funzionalità di blocco.
Nel paper Lenski scrive infatti che l'E.Coli era si in grado di usare il citrato come energia dopo che questo entrava all'interno della cellula, ma che quello che gli mancava era un transporter capace di funzionare in un ambiente ricco di ossigeno.
Lenski considera perfino l'ipotesi che un simile transporter esistesse in precedenza e fosse codificato in una regione dimenticata del DNA, ma la scarta in quanto dopo milioni di anni di disuso si sarebbe degradato a causa delle mutazioni.
L'ipotesi che Lenski invece ritiene corretta è che sia stato mutato un transporter in precedenza adibito a trasportare in ambienti anaerobici, e poi mutato per divenire capace di funzionare in ambienti aerobici. E specifica che tali cambiamenti avrebbero richiesto modifiche alla regolazione genetica, alla struttura proteica o entrambe:
"[...] What physiological mechanism has evolved that allows aerobic growth on citrate? E. coli should be able to use citrate as an energy source after it enters the cell, but it lacks a citrate transporter that functions in an oxygen-rich environment. One possibility is that the Cit+ lineage activated a ‘‘cryptic’’ transporter (41), that is, some once-functional gene that has been silenced by mutation accumulation. This explanation seems unlikely to us because the Cit+ phenotype is characteristic of the entire species, one that is very diverse and therefore very old. We would expect a cryptic gene to be degraded beyond recovery after millions of years of disuse. A more likely possibility, in our view, is that an existing transporter has been coopted for citrate transport under oxic conditions. This transporter may previously have transported citrate under anoxic conditions (43) or, alternatively, it may have transported another substrate in the presence of oxygen. The evolved changes might involve gene regulation, protein structure, or both (61)[...]".
A confermare che non si sia trattato di una semplice mutazione che ha "rotto un meccanismo", c'è il fatto che, come Lenski riporta, tale evoluzione del transportatore fu progressiva, poichè prima apparve un uso del citrato "weak", debole, cioè che funzionava appena in condizioni aerobiche, poi questo si è progressivamente evoluto raffinandosi, dopo almeno 3 altre mutazioni genetiche, fino a divenire capace di agire in modo efficiente anche in ambiente aerobico:
"[...] What is the genetic basis of this evolutionary innovation? The emergence of the Cit+ phenotype in population Ara-3 indicates at least two important genetic events: the origin of the function in its weak form, and its subsequent refinement for efficient use of citrate. The replay experiments indicate an even more complex picture that must involve, at a minimum, three important genetic events. At least one mutation in the LTEE was necessary to produce a genetic background with the potential to generate Cit+ variants, while the distribution and dynamics of Cit+ mutants in fluctuation tests indicate at least two additional mutations are involved.[...]"
fonte: Lenski paper
Quindi ridurre l'evoluzione nel batterio di questa nuova capacità ad un semplice "si è rotto il meccanismo" è decisamente riduttivo.
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