ReadyPlanet.com


ริ้วรอยใหม่ของ Evolution: โปรตีนที่มี 'Cruise Control' ทำหน้าที่เหมือนเครื่องจักรที่ปรับ


 ทีมนักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันได้ค้นพบว่าสายโซ่ของโปรตีนที่พบในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ทำหน้าที่เหมือนเครื่องจักรที่ปรับตัวได้ ซึ่งมีความสามารถในการควบคุมวิวัฒนาการของพวกมันเอง  การวิจัยซึ่งดูเหมือนจะให้หลักฐานเกี่ยวกับกลไกที่ซ่อนอยู่ซึ่งชี้นำวิธีที่สิ่งมีชีวิตทางชีววิทยาตอบสนองต่อพลังของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ได้ให้มุมมองใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการ ริ้วรอย นักวิทยาศาสตร์กล่าว นักวิจัย ได้แก่ Raj Chakrabarti, Herschel Rabitz, Stacey Springs และ George McLendon ได้ค้นพบในขณะที่ทำการทดลองเกี่ยวกับโปรตีนที่ประกอบกันเป็นห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน (ETC) ซึ่งเป็นเครือข่ายทางชีวเคมีที่จำเป็นสำหรับเมแทบอลิซึม การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของการทดลองแสดงให้เห็นว่าโปรตีนนั้นทำหน้าที่แก้ไขความไม่สมดุลที่เกิดขึ้นกับพวกมันผ่านการกลายพันธุ์เทียมและฟื้นฟูห่วงโซ่ให้ทำงานตามปกติ "การค้นพบนี้ตอบคำถามเก่าแก่ที่ทำให้นักชีววิทยาฉงนสนเท่ห์มาตั้งแต่สมัยดาร์วิน: สิ่งมีชีวิตจะซับซ้อนอย่างประณีตได้อย่างไร หากการวิวัฒนาการเป็นไปอย่างสุ่มโดยสมบูรณ์ ทำงานเหมือน "ช่างซ่อมนาฬิกาคนตาบอด"" Chakrabarti นักวิชาการวิจัยร่วมในภาควิชาเคมีของ Princeton กล่าว "ทฤษฎีใหม่ของเราขยายแบบจำลองของดาร์วิน โดยแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตสามารถกำหนดทิศทางวิวัฒนาการของพวกมันเองอย่างละเอียดได้อย่างไร เพื่อสร้างระเบียบขึ้นมาจากการสุ่ม" ผลงานชิ้นนี้ยังยืนยันแนวคิดแรกที่ลอยอยู่ในบทความในปี 1858 ของอัลเฟรด วอลเลซ ผู้ค้นพบทฤษฎีวิวัฒนาการร่วมกับชาร์ลส์ ดาร์วิน วอลเลซสงสัยว่าระบบบางอย่างที่ผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะสามารถปรับเส้นทางวิวัฒนาการได้ในลักษณะ "เหมือนกับระบบขับเคลื่อนแบบแรงเหวี่ยงของเครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งจะตรวจสอบและแก้ไขความผิดปกติก่อนที่จะปรากฏชัด" ในสมัยของวอลเลซ เครื่องจักรไอน้ำที่ทำงานด้วยเครื่องควบคุมแรงเหวี่ยงเป็นหนึ่งในตัวอย่างเดียวของสิ่งที่เรียกว่าการควบคุมป้อนกลับ อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างมีมากมายในเทคโนโลยีสมัยใหม่ รวมถึงระบบควบคุมความเร็วคงที่ในรถยนต์และเทอร์โมสตัทในบ้านและสำนักงาน งานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในหนังสือทบทวนทางกายภาพฉบับล่าสุด ให้ข้อมูลสนับสนุน Rabitz กล่าวสำหรับแนวคิดของวอลเลซ "สิ่งที่เราพบคือมีโครงสร้างทางชีวภาพบางประเภทที่สามารถนำกระบวนการวิวัฒนาการไปสู่สมรรถภาพที่ดีขึ้น" Rabitz ศาสตราจารย์วิชาเคมีของ Charles Phelps Smyth "16 กล่าว "ข้อมูลเพิ่งกระโดดออกจากหน้าและบอกเป็นนัยว่าเราทุกคนมีเครื่องจักรที่ยอดเยี่ยมนี้อยู่ภายในซึ่งตอบสนองอย่างเหมาะสมต่อแรงกดดันจากวิวัฒนาการ" ผู้เขียนพยายามที่จะระบุสาเหตุที่แท้จริงสำหรับพฤติกรรมการแก้ไขตัวเองในสายโซ่โปรตีนที่สังเกตได้ ทฤษฎีวิวัฒนาการมาตรฐานไม่มีเงื่อนงำ โดยใช้แนวคิดของทฤษฎีการควบคุมซึ่งเป็นองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของระบบไดนามิก นักวิจัยสรุปว่าพฤติกรรมการแก้ไขตนเองนี้จะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อในช่วงแรกของวิวัฒนาการ โปรตีนได้พัฒนาการควบคุมตนเอง กลไกที่คล้ายคลึงกับระบบควบคุมความเร็วคงที่ของรถยนต์หรือเทอร์โมสตรัทในบ้านช่วยให้สามารถปรับแต่งและควบคุมวิวัฒนาการที่ตามมาได้ นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อกำหนดทฤษฎีทั่วไปใหม่จากการค้นพบนี้ ซึ่งพวกเขาเรียกว่า "การควบคุมเชิงวิวัฒนาการ"



ผู้ตั้งกระทู้ พพ :: วันที่ลงประกาศ 2023-02-23 16:51:24 IP : 196.245.151.214


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล



Copyright © 2010 All Rights Reserved.