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tridi
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Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 7933
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 (#1825303) Verfasst am: 19.03.2013, 00:30 Titel: Veränderungen des genetischen Codes |
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bekanntlich hat sich der genetische code, nach dem nukleinsaeure-codons in aminosaeuren uebersetzt werden, als nicht voellig einheitlich herausgestellt: schon unsere eigenen mitochondrien verwenden einen anderen code als unsere zellen, in denen die mitochondrien enthalten sind. aber man hat auch diverse andere abweichungen vom standard-code festgestellt, zB bei candida-arten (vgl http://de.wikipedia.org/wiki/Genetischer_Code#Ausnahmen ).
das beweist, dass der genetische code veraenderungen unterliegen kann.
sicher, er ist hochgradig konserviert - aber eben nicht absolut.
das finde ich insofern ueberraschend, als eine mutation, die einem codon eine andere aminosaeure zuordnet, gleich eine vielzahl von proteinen betreffen muesste und damit doch eigentlich nur unmittelbar letal sein kann.
bevor ich nun spekuliere, wie das passieren konnte, frage ich euch: was meint ihr, wie war es moeglich, dass der genetische code sich in ein paar stellen in ein paar lebewesen aendern konnte?
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Johannes6/20
registrierter User
Anmeldungsdatum: 24.07.2012
Beiträge: 144
Wohnort: RLP
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| (#1825350) Verfasst am: 19.03.2013, 10:52 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| tridi hat folgendes geschrieben: | | das finde ich insofern ueberraschend, als eine mutation, die einem codon eine andere aminosaeure zuordnet, gleich eine vielzahl von proteinen betreffen muesste und damit doch eigentlich nur unmittelbar letal sein kann. |
Das wäre nur richtig, wenn dieses Codon auch in vielen Proteinen verwendet wird. Im Übrigen betreffen die "Mutationen" entweder ähnliche Aminosäuren oder sind Umwandlungen in Start- oder Stop-Codons.
Da man nicht weiß, wann diese Mutationen entstanden sind, kann man auch nicht sagen, wie sie sich auf die ursprünglichen Organismen ausgewirkt haben.
Was ich nicht ganz verstehe, ist der Hintergrund dieser Frage. Fakt ist doch, dass es diese Organismen gibt und sie mit diesen veränderten Codons klar kommen und sie offensichtlich kein Nachteil für sie waren bzw. sind.
Handelt es sich hier wieder mal um die Einführung eines unsichtbaren und unbeweisbaren Geistwesens durch die Hintertür? Wo ist die Evidenz? Ist es die Gleiche wie beim Donnergott, den die Menschen erfunden haben als sie noch nicht wußten, wie der Donner entsteht?
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Unter den vielen Unglücken, die die Menschheit bisher getroffen haben, zählen die Religionen zu den größten
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Vobro
Privatnachdenker
Anmeldungsdatum: 10.11.2011
Beiträge: 1024
Wohnort: Wuppertal
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| (#1825355) Verfasst am: 19.03.2013, 11:39 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| Johannes6/20 hat folgendes geschrieben: | | tridi hat folgendes geschrieben: | | das finde ich insofern ueberraschend, als eine mutation, die einem codon eine andere aminosaeure zuordnet, gleich eine vielzahl von proteinen betreffen muesste und damit doch eigentlich nur unmittelbar letal sein kann. |
Das wäre nur richtig, wenn dieses Codon auch in vielen Proteinen verwendet wird. Im Übrigen betreffen die "Mutationen" entweder ähnliche Aminosäuren oder sind Umwandlungen in Start- oder Stop-Codons.
Da man nicht weiß, wann diese Mutationen entstanden sind, kann man auch nicht sagen, wie sie sich auf die ursprünglichen Organismen ausgewirkt haben.
Was ich nicht ganz verstehe, ist der Hintergrund dieser Frage. Fakt ist doch, dass es diese Organismen gibt und sie mit diesen veränderten Codons klar kommen und sie offensichtlich kein Nachteil für sie waren bzw. sind.
Handelt es sich hier wieder mal um die Einführung eines unsichtbaren und unbeweisbaren Geistwesens durch die Hintertür? Wo ist die Evidenz? Ist es die Gleiche wie beim Donnergott, den die Menschen erfunden haben als sie noch nicht wußten, wie der Donner entsteht? |
Das kann sein, denn in dem kreationistischen Standardwerk der sogenannten "Studiengemeinschaft Wort und Wissen" von S. Scherer und R. Junker "Evolution - ein kritisches Lehrbuch" (man beachte: Lehrbuch...  ) werden Veränderungen im genetischen Code als Argument gegen die Evolutionstheorie verwendet.
Da ein Stopcodon stets am Ende einer codierten mRNA-Sequenz steht, kann es allenfalls dazu beitragen, daß am Ende einer Proteinkette noch ein oder zwei Aminosäurebausteine angehängt werden, folgt dann kein weiteres Codon mehr, erfolgt daraus der Stop-Befehl. Veränderungen im genetischen Code sind möglich, wenn Codons durch Mutationsdruck für eine Weile verlorengehen, um dann mit veränderter Bedeutung wieder zur geltung zu kommen:
Anhand der Abweichungen vom universellen Standardcode in den Mitochondrien von Plattwürmern codiert das Basentriplett AAA nicht wie sonst üblich mit der Aminosäure Lysin, sondern mit dem Asparagin. Die Veränderung erfolgt über ein Zwischenstadium, in dem das Codon AAA und das entsprechende Anticodon UUU nicht genutzt werden, während es später mit veränderter Bedeutung wieder auftaucht.
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"Es gibt so stumpfsinnige Menschen, dass jeder Gedanke, der auf der Oberfläche ihres Gehirns aufginge, sogleich aus Einsamkeit Selbstmord begehen würde." - Emile Cioran
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Hatiora
sukkulent
Anmeldungsdatum: 16.09.2012
Beiträge: 4896
Wohnort: Frankfurt
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| (#1825433) Verfasst am: 19.03.2013, 15:45 Titel: |
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eigentlich würde ich diese unterschiede eher in den bereich beweis für evolution stellen, oder zumindest ins umfeld.
in dem zusammenhang, daß die umgebung der dna über die interpretation der information entscheidet, dh die information der dna per se ist nicht absolut.
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"Daß alles immer schlimmer wird, versteht sich auch im neuen Jahr von selbst und hat noch immer nichts mit Verschwörung zu tun, sondern mit allen, die ihre Arbeit nach bestem Wissen und Gewissen verrichten." Gärtners kritisches Sonntagsfrühstück.
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tridi
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Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 7933
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| (#1825572) Verfasst am: 19.03.2013, 22:22 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| Johannes6/20 hat folgendes geschrieben: | | tridi hat folgendes geschrieben: | | das finde ich insofern ueberraschend, als eine mutation, die einem codon eine andere aminosaeure zuordnet, gleich eine vielzahl von proteinen betreffen muesste und damit doch eigentlich nur unmittelbar letal sein kann. |
Das wäre nur richtig, wenn dieses Codon auch in vielen Proteinen verwendet wird. Im Übrigen betreffen die "Mutationen" entweder ähnliche Aminosäuren oder sind Umwandlungen in Start- oder Stop-Codons.
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auch eine neuinterpretation als stop-codon waere doch wohl fatal. und selbst wenn wir die ganzen start/stop-sachen weglassen, gibts nach dem WP-artikel ein codon, das bei bestimmten candida-arten serin statt leucin codiert. leucin ist hydrophob, serin hat dagegen eine OH-gruppe. willst du mir das wirklich als "aehnlich" verkaufen? wenn ein leucin durch ein valin oder isoleucin ersetzt worden waere, waers ja vielleicht nicht so tragisch; aber von hydrophob zu hydrophil gilt doch eher als wesentliche aenderung.
richtig ist allerdings, dass die letalitaet nur eintritt, wenn das codon in einer vielzahl von proteinen verwendet wird. aber was koennte einen zustand ausloesen, in dem ein codon nicht verwendet wird?
fuer die meisten aminosaeuren gibt es ja mehrere codons. ob an einer stelle das eine oder das andere codon verwendet wird, gibt keinen evolutionstechnischen vor- oder nachteil, sollte man meinen. es wuerde mich also wundern, wenn immer nur bestimmte codons verwendet wuerden und andere nicht.
(gut, tatsaechlich geht die erklaerung, die ich mir als denkbar zusammenreime, in eine aehnliche richtung. ist es vielleicht zunaechst passiert, dass ein codon nicht mehr 100%ig zu einer bestimmten aminosaeure fuehrte, das war dann nicht letal, sorgte aber fuer einen mutationsdruck zur vermeidung dieses codons, und dann konnte sich die interpretation des codons tatsaechlich aendern? ist das etwa die loesung des problems?)
| Zitat: | Was ich nicht ganz verstehe, ist der Hintergrund dieser Frage. Fakt ist doch, dass es diese Organismen gibt und sie mit diesen veränderten Codons klar kommen und sie offensichtlich kein Nachteil für sie waren bzw. sind.
Handelt es sich hier wieder mal um die Einführung eines unsichtbaren und unbeweisbaren Geistwesens durch die Hintertür? Wo ist die Evidenz? Ist es die Gleiche wie beim Donnergott, den die Menschen erfunden haben als sie noch nicht wußten, wie der Donner entsteht? |
bitte was willst du von mir? geistwesen?
vobro faselt auch noch von kreationismus, hatiora fragt sich, ob das evolution eher beweise oder widerlege...
HALLO?!? koennten wir bitte kreationisten, evolutions-unglaeubige und aehnliche typen fuer diesen thread mal zum mond schiessen oder einfach vergessen? ich bin naturwissenschaftler und habe keinerlei zweifel an der evolution!
trotzdem darf man sich doch wohl fragen, wie das moeglich war. offenbar war es moeglich, ja, das beweisen die fakten, aber wie? wie konnte es dazu kommen?
(und nun komme mir bitte, bitte keiner mit geistwesen, religion, irgendeinem schoepfer oder aehnlich hanebuechenem unfug. davon will ich nix hoeren. wenigstens nicht in diesem thread bitte.)
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tridi
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Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 7933
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| (#1825580) Verfasst am: 19.03.2013, 22:41 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| Vobro hat folgendes geschrieben: |
Das kann sein, denn in dem kreationistischen Standardwerk der sogenannten "Studiengemeinschaft Wort und Wissen" von S. Scherer und R. Junker "Evolution - ein kritisches Lehrbuch" (man beachte: Lehrbuch... ) werden Veränderungen im genetischen Code als Argument gegen die Evolutionstheorie verwendet.
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dieser muell interessiert mich nicht. da wusste ich nicht mal was von. will ich auch nicht wirklich wissen.
| Zitat: |
Veränderungen im genetischen Code sind möglich, wenn Codons durch Mutationsdruck für eine Weile verlorengehen, um dann mit veränderter Bedeutung wieder zur geltung zu kommen:
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aber das ist nun die frage: welcher mutationsdruck laesst codons verschwinden?
| Zitat: |
Anhand der Abweichungen vom universellen Standardcode in den Mitochondrien von Plattwürmern codiert das Basentriplett AAA nicht wie sonst üblich mit der Aminosäure Lysin, sondern mit dem Asparagin. Die Veränderung erfolgt über ein Zwischenstadium, in dem das Codon AAA und das entsprechende Anticodon UUU nicht genutzt werden, während es später mit veränderter Bedeutung wieder auftaucht. |
gut, nehmen wir dieses beispiel. ich ignoriere aber einfach erstmal stumpf, dass es nur um ein mitochondrium mit moeglicherweise relativ kleinem genom handelt. (wie gross ist so ein mitochondrien-genom eigentlich?)
ich kann mir dann nicht recht vorstellen, dass dies mitochondrium kein lysin verwendet. vermutlich kam lysin urspruenglich etliche male im genom vor. codiert werden kann es durch AAA und AAG. zumindest solange beides eindeutig in lysin uebersetzt wurde, gab es keinen evolutionsdruck von AAA zu AAG oder umgekehrt. nach den langen zeitraeumen, ueber die wir hier reden, kann man also vermuten, dass beides, AAA und AAG haeufig genug vorkommt. dann aber sollte ein wechsel der codierung zu aspargin doch recht problematisch sein.
(naja ok, bei einem mitochondrium mit seinen beschraenkten funktionen und seiner doch recht komfortablen umgebung ohne grossen umweltstress vielleicht nicht so sehr, zumal aspargin wie lysin hydrophil ist. aber siehe candida, sowas kommt ja nicht nur bei mitochondrien vor.)
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Vobro
Privatnachdenker
Anmeldungsdatum: 10.11.2011
Beiträge: 1024
Wohnort: Wuppertal
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| (#1825596) Verfasst am: 19.03.2013, 23:17 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| tridi hat folgendes geschrieben: | | HALLO?!? ich bin naturwissenschaftler und habe keinerlei zweifel an der evolution! |
Erstaunlich, denn ich bin reiner Laie, eigentlich müßte ich Dir solcherlei Fragen stellen 
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Hatiora
sukkulent
Anmeldungsdatum: 16.09.2012
Beiträge: 4896
Wohnort: Frankfurt
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| (#1825597) Verfasst am: 19.03.2013, 23:18 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| tridi hat folgendes geschrieben: |
fuer die meisten aminosaeuren gibt es ja mehrere codons. ob an einer stelle das eine oder das andere codon verwendet wird, gibt keinen evolutionstechnischen vor- oder nachteil, sollte man meinen. es wuerde mich also wundern, wenn immer nur bestimmte codons verwendet wuerden und andere nicht.
(gut, tatsaechlich geht die erklaerung, die ich mir als denkbar zusammenreime, in eine aehnliche richtung. ist es vielleicht zunaechst passiert, dass ein codon nicht mehr 100%ig zu einer bestimmten aminosaeure fuehrte, das war dann nicht letal, sorgte aber fuer einen mutationsdruck zur vermeidung dieses codons, und dann konnte sich die interpretation des codons tatsaechlich aendern? ist das etwa die loesung des problems?) |
nicht aufregen, tridi. 
mein post war eher eine antwort auf jos beitrag gewesen.
ich meine mich dunkel zu erinnern, dass tatsaechlich bestimmte codons bevorzugt werden, und das szenario, das du beschrieben hast, erscheint mir recht plausibel. vor allem, wenn, wie wiki behauptet, diese unterschiede in der verwendung auch von spezies zu spezies unterschiedlich sein koennen.
warum jetzt candida das gerne macht, weiss ich gerade auch nicht.
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tridi
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Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 7933
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| (#1825610) Verfasst am: 19.03.2013, 23:58 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| Hatiora hat folgendes geschrieben: |
nicht aufregen, tridi.
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nich?
ich sah mich ploetzlich in eine ecke mit kreationisten gestellt. gibs zu, das wuerde dich auch aufregen! 
| Zitat: | | mein post war eher eine antwort auf jos beitrag gewesen. |
ja, ok.
und johannes kennt mich wohl nicht gut genug und hat mich wohl mit gewissem troll-spielzeug verwechselt, was hier gelegentlich mal reinschneit. es sei ihm verziehen
| Zitat: |
ich meine mich dunkel zu erinnern, dass tatsaechlich bestimmte codons bevorzugt werden,
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der von dir verlinkte artikel ist insofern erhellend, als er drauf hinweist, dass die translationsgeschwindigkeit vom jeweiligen codon abhaengen kann. fuer selten gebrauchte codons macht es sinn, weniger tRNA bereitzustellen, was dann aber wiederum die translationsgeschwindigkeit dieses codons herabsetzt und so zu selektionsdruck gegen dieses codon fuehrt. so waere tatsaechlich denkbar, dass bestimmte codons bei einem genom sehr selten werden.
| Zitat: |
und das szenario, das du beschrieben hast, erscheint mir recht plausibel.
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meinst du?
hmmm...
wenn ich es mir so ueberlege, die bekannten translationstabellen sind ja eigentlich idealisiert. wenn man genau hinschaut, muesste man vermutlich bemerken, dass bei der translation auch fehler entstehen koennen. und dann muesste man bei den translationstabellen der verschiedenen spezies eigentlich sowas angeben wie
"UUC fuehrt zu 99,9971% zu phenylalanin, zu 0,0024% zu leucin und zu 0,0005% zu serin"
o.ae. (diese daten habe ich jetzt frei erfunden.)
aber wie hoch sind wohl diese fehlerquoten? so hoch, dass sie zu selektionsdruck gegen bestimmte unsichere codons fuehren? (bin muede, hab jetzt noch nicht versucht, die allwissende muellhalde danach abzusuchen.)
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Johannes6/20
registrierter User
Anmeldungsdatum: 24.07.2012
Beiträge: 144
Wohnort: RLP
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| (#1825695) Verfasst am: 20.03.2013, 13:06 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| tridi hat folgendes geschrieben: | | auch eine neuinterpretation als stop-codon waere doch wohl fatal. |
Das hängt davon ab, was hinter dem ehemaligen Stop-Codon folgt. Es gibt ja mehrere Stop-Codons und eine Verlängerung einer AS-Kette um ein paar Bausteine muss keine wesentlichen Folgen haben, schon gar keine lethalen.
Gehe immer davon aus: Die Organismen existieren und wir haben keinerlei Evidenz für übernatürliche Manipulationen. Ergo: Schau nach, ob das Genom entsprechender Organismen entziffert wurde und was sich durch die Veränderung eines ehemaligen Stop-Codons in ein AS-Codon an welchen Proteinen geändert hat.
| tridi hat folgendes geschrieben: | | trotzdem darf man sich doch wohl fragen, wie das moeglich war. offenbar war es moeglich, ja, das beweisen die fakten, aber wie? wie konnte es dazu kommen? |
Ja, das darf man und entschuldige meine falsche Vermutung, aber die Art Deiner Fragestellung war das typische Vorgehen der Kreationisten et al. , die das Fehlen einer guten Erklärung grundsätzlich als Indiz ihres Schöpfers interpretieren.
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tridi
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Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 7933
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| (#1825936) Verfasst am: 21.03.2013, 00:42 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| Johannes6/20 hat folgendes geschrieben: | | tridi hat folgendes geschrieben: | | auch eine neuinterpretation als stop-codon waere doch wohl fatal. |
Das hängt davon ab, was hinter dem ehemaligen Stop-Codon folgt.
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ich schrieb "neuinterpretation als stop-codon". gemeint also: vorher kein stop, hinterher stop.
du schriebst "ehemaliges stop-codon". also: vorher stop, hinterher nicht. das ist was anderes!
wenn ein stop nicht mehr als solcher interpretiert wird, wird das protein nur verlaengert, was eventuell nicht viel ausmacht, das ist richtig, da hast du recht. wenn aber statt des einbaus einer aminosaeure das protein beendet wird, und davon schrieb ich, dann ist das wohl fatal.
| Zitat: | Gehe immer davon aus: Die Organismen existieren und wir haben keinerlei Evidenz für übernatürliche Manipulationen.
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dazu muss ich jetzt nicht mehr sagen, oder?
| Zitat: |
Ergo: Schau nach, ob das Genom entsprechender Organismen entziffert wurde und was sich durch die Veränderung eines ehemaligen Stop-Codons in ein AS-Codon an welchen Proteinen geändert hat.
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wie gesagt, du hast mich falsch herum verstanden. trotzdem ist "schau nach" gar keine so schlechte idee - leider aber sehe ich mich noch nicht so recht dazu in der lage.
was muesste man nachschauen? man koennte zB, wenn ich das richtig sehe, verschiedene candida-arten vergleichen, solche, die CUG als leucin interpretieren und solche, die es als serin interpretieren. verschiedene candida-arten sollten einige vergleichbare proteine produzieren. nun muesste man also nachsehen, ab die CUG-stellen der klassisch codierenden candida-arten bei den anders codierenden immer noch CUG enthalten und damit serin einbauen, oder was da los ist.
hat da schon jemand nachgeschaut? sind die zu vergleichenden genome schon als datenbank vorhanden?
ich faende es sehr spannend, das ergebnis zu erfahren.
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Johannes6/20
registrierter User
Anmeldungsdatum: 24.07.2012
Beiträge: 144
Wohnort: RLP
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| (#1826259) Verfasst am: 22.03.2013, 12:03 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| tridi hat folgendes geschrieben: | was muesste man nachschauen? man koennte zB, wenn ich das richtig sehe, verschiedene candida-arten vergleichen, solche, die CUG als leucin interpretieren und solche, die es als serin interpretieren. verschiedene candida-arten sollten einige vergleichbare proteine produzieren. nun muesste man also nachsehen, ab die CUG-stellen der klassisch codierenden candida-arten bei den anders codierenden immer noch CUG enthalten und damit serin einbauen, oder was da los ist.
hat da schon jemand nachgeschaut? sind die zu vergleichenden genome schon als datenbank vorhanden?
ich faende es sehr spannend, das ergebnis zu erfahren. |
Zuerst müßte man, herausfinden, welche Candidaspezies diese Mutation des genetischen Codes besitzt und sie mit anderen "normalen" Candida vergleichen. Von einer Reihe von Candida-Arten sind die Genome sequenziert, ob Beispiele für beide dabei sind, weiß ich nicht.
Da CUA/G eigentlich ein Familiencode ist, wäre es interessant, zu schauen, ob in Candida Leu grundsätzlich durch CUA oder auch durch CUG codiert wird. Falls ja, wirds kompliziert, falls nein, war der Code ja eigentlich "frei" und unbenutzt und hat z.B. durch inverse Kopplung der t-RNA von Leu zu Ser werden können, weil Ser immer ein Familiencode ist, bei denen die dritte Base ungeprüft bleibt. Aber bitte, das ist eine Vermutung! Ob das die Tertiärstruktur eines Proteins signifikant verändert, ist auch noch die Frage.
Noch spannender ist aber die Konversion von Leu zum StartCodon bei (allen?) Bakterien. Leu ist nämlich ein "schwacher Code", d.h. die t-RNA wird nur durch 4 H-Brücken an den Code-Strang gekoppelt, deshalb muss die dritte Base "untersucht" werden, wobei es aber ausreicht, festzustellen, ob Purin oder Pyrimidin. Trotzdem ist das evtl. deshalb interessant, weil damit die Kettenlänge verändert wird.
Ich habe leider nicht die nötige Information über spezies und Datenbanken um das alles machen zu können.
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Johannes6/20
registrierter User
Anmeldungsdatum: 24.07.2012
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Wohnort: RLP
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| (#1826488) Verfasst am: 23.03.2013, 00:23 Titel: Re: Veränderungen des genetischen Codes |
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| tridi hat folgendes geschrieben: | | ich schrieb "neuinterpretation als stop-codon". gemeint also: vorher kein stop, hinterher stop. |
Dafür kenne ich kein Beispiel. Es gibt zwar in den Mitochondrien Stop-Codons, die in Zellen als AS gelesen werden, aber ich wüßte nicht, dass das in den Mitochondrien geändert wurde, ich nehme eher an, dass die Codeänderung zu einem sehr frühen Zeitpunkt in den Zellen erfolgte
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