¿Cuál es el mecanismo o estructura responsable de la generación del código genético de nuevas especies? [cerrado]

Siempre tuve esta pregunta en mente. Creo que si los humanos encuentran una respuesta, podemos desencadenar la próxima evolución de la especie humana.

¿Cuál es el mecanismo o estructura responsable de la evolución? No me refiero al núcleo y al código genético. porque es la consecuencia (el resultado) de la evolución.

Me refiero a todo lo que encontré ahora mismo como materiales de estudio, tratar solo las consecuencias de la evolución, similitudes entre ancestros y descendientes..etc.

Pero, ¿qué proceso desencadena esta evolución? Por ejemplo, el ancestro de las aves (que no podía volar), ¿cómo generaron sus células el código genético para construir nuevas proteínas necesarias para construir nuevas estructuras y órganos de proteínas y también para mantener el resultado de esta evolución para las próximas generaciones?

¿Hay alguna investigación actual sobre este tema?


Gracias a todos por su explicación, pero solo tratan el caso cuando solo hay una cadena de ADN de cierta longitud y esta cadena cambiará con el tiempo para producir, digamos, "población más efectiva".

pero si decimos que todas las especies provinieron de una célula. que esta célula tenía necesariamente menos ADN que el que tenemos ahora (por ejemplo: todavía no tiene ADN para codificar la hemoglobina y otras proteínas complejas)

Así que mi pregunta era ¿De dónde vino el nuevo ADN?

Esta pregunta me vino cuando estábamos estudiando bacteriología y una bacteria tenía toda mi atención, es el estafilococo, produce una coagulasa que desencadena el proceso de coagulación para detener el torrente sanguíneo para que los fagocitos y las células inmunitarias no puedan llegar a esa posición.

¿Mutaciones aleatorias? Bueno, el proceso aleatorio puede tener algún resultado en la variación y eliminación de especies existentes, pero no en la construcción de nuevas cadenas de ADN.

no me digáis que el estafilococo adquirió la capacidad de producir esta proteína al azar, porque si hacemos matemáticas, el ADN es un código de base 4 (hay 4 bases) y para producir un aminoácido necesitaremos 3 bases, entonces para 30 proteínas AA, solo tenemos una posibilidad en 4 potencia 90 sin agregar la longitud aleatoria y la estructura tridimensional aleatoria, lo sé, incluso si hay miles de millones de estafilococos que mutarán todo el tiempo, habrá casi 0 posibilidades de producir un proteína que puede actuar exactamente con la protrombina.

eso es sólo para una proteína.

Sé que tengo un conocimiento moderado en biología, pero no creo que los errores en un código (mutaciones) puedan "mejorarlo" o producir mecanismos de funcionamiento que puedan interactuar con otros organismos, porque si lo decimos, estamos insultando. nuestra inteligencia como ser humano, porque estamos diciendo que ese proceso aleatorio está creando organismos que nosotros, con nuestro cerebro no podemos reproducir, la prueba es que todavía estamos usando antibióticos y no hicimos que nuestro sistema inmunológico sea más efectivo.

A nivel celular, la Meiosis es el mecanismo que crea la diversidad genética en los gametos. Sin embargo, la reproducción sexual es el mayor factor que contribuye a la diversidad y el catalizador de la evolución.
Gracias por tu comentario MG_MD, coincido contigo en que la Meiosis y la Reproducción Sexual contribuyen a la diversidad. Pero no necesariamente a la evolución porque todos sabemos que estos dos procesos usan lo que ya existe de material genético (de las células madre), pero una nueva especie necesita un nuevo código genético para evolucionar. Entonces mi pregunta es, ¿qué mecanismo o estructura construye o genera este nuevo código?
El mecanismo es simplemente cambios aleatorios. Si los cambios son neutrales o beneficiosos, se mantienen. Si son seriamente perjudiciales, la criatura modificada no sobrevive para transmitir los cambios.
¡Es uno de esos momentos en los que me encantaría que me permitieran votar negativamente en los comentarios!
La biología evolutiva es un gran campo de investigación que investiga el mecanismo que dicta los procesos evolutivos. Hay cientos de artículos publicados cada mes sobre biología evolutiva y, por lo tanto, la pregunta es demasiado amplia.
Es posible que desee asistir a un curso de introducción a la biología evolutiva, como el curso gratuito en línea Comprensión de la evolución de UC Berkeley . Pareces estar particularmente interesado en las mutaciones .
De acuerdo, lo que me interesa son las mutaciones de inserción (agregar código al ADN) porque son los únicos mecanismos que pueden explicar las nuevas capacidades de la especie, por ejemplo: de no volar a volar, debe haber nuevos fragmentos de ADN que codifiquen las alas. y pluma... etc.
Primero, no creo que la inserción de código que causó la evolución fuera aleatoria. Por la sencilla razón de que existe el mecanismo de corrección de pruebas para el ADN (procesos de corrección de errores). Me refiero a que una mutación (o un billón de mutaciones) que ocurrió al azar, incluso durante miles de millones de años, no puede conducir a producir algo que evite otras mutaciones futuras. si la evolución ocurrió, entonces ocurrió fuera del ADN o ARN mediante la inserción de nuevos fragmentos de código para adquirir nuevas características de especie, entonces mi pregunta es ¿qué es y qué causó este proceso?
No estoy absolutamente seguro, pero lo que está pidiendo es una mutación: el código genético se altera por errores en la replicación. Algunos de esos errores resultan ser beneficiosos. Y, la primera mutación en la dirección de las aves ciertamente no les permitió volar, pero les dio una ventaja (deslizamiento) al saltar de una rama de árbol a otra, o tal vez solo un aislamiento de terrón (plumas) o, más básicamente, un manera de disponer de nitrógeno y fósforo de una manera decente, como plumas (desestructuradas al principio).
@ Allad1n Sus preguntas son preguntas muy básicas en biología evolutiva (sin ofender) y obtendrá toda la información que necesita siguiendo los enlaces que le di. Le tomará algunas horas y comprenderá mucho mejor de qué se trata la evolución (y sobre el papel de las mutaciones en la evolución). Su pregunta por el momento es demasiado amplia para una publicación de StackExchange.
Creo que uno de los elementos que te faltan es que muchas mutaciones cambian el tamaño del genoma. Si sigue las referencias proporcionadas por @ Remi.b, aprenderá sobre inserciones, eliminaciones, translocaciones, aneuploidía y elementos genéticos móviles. Es posible que esté familiarizado con condiciones como el síndrome de Down, que es la duplicación de un cromosoma completo. Tanto la replicación como la revisión son procesos imperfectos, son lo suficientemente buenos para hacer que los cambios sean muy lentos, pero no evitan por completo el cambio.
@ Allad1n Agregué un pequeño párrafo sobre mutaciones que aumentan/disminuyen la cantidad de ADN.
@ Allad1n Usted dice I Know I have moderate knowledge in biology but I don't believe that errors in a code (mutations) can make it "better"y suena extremadamente basado en opiniones en lugar de basado en evidencia. ¡No creen! Investigue la pregunta ( Comprender la evolución UC Berkeley ).

Respuestas (1)

Recomiendo encarecidamente echar un vistazo a una fuente de información introductoria sobre biología evolutiva (como Comprender la evolución de UC Berkeley ). Te dará mucha más información.

Locus y alelo

Aquí hay dos definiciones para empezar:

  • Un locus es una ubicación en un cromosoma. Esta ubicación puede ser de cualquier tamaño. Puede ser un solo nucleótido , un codón , un gen completo o incluso más largo.

  • Un alelo es una variante en un locus dado. Cuando se consideran loci relativamente cortos (por ejemplo, 1 nucleótido o 1 par de bases (pb)), la mayoría de los loci tienen un solo alelo.

¿Qué es la evolución?

La evolución se define como cualquier cambio en la frecuencia de alelos en una población a lo largo del tiempo.

Hay una serie de "fuerzas" que afectan los procesos evolutivos. Elegí los 3 más comúnmente considerados: mutaciones, selección natural y deriva genética.

Seleccion natural

La selección natural es el proceso mediante el cual se seleccionan variantes de genes llamados alelos y, por lo tanto, aumentan en frecuencia. Esta selección resulta de un éxito reproductivo diferencial.

La selección natural se produce siempre que se respeten las tres condiciones siguientes

  1. Los individuos de una población varían en términos de un rasgo dado
  2. Este rasgo tiene cierta heredabilidad (aditiva). Aquí está una de las varias publicaciones que explican el concepto de heredabilidad. Sin embargo, podría ser una publicación un poco avanzada para usted, pero en pocas palabras significa que los descendientes son más similares a sus padres que a otras personas de la población que no son parientes.
  3. La aptitud varía (no necesariamente linealmente) a medida que varía el rasgo.

Ejemplo sencillo:

  1. En una población hay bolígrafos azules y bolígrafos rojos.
  2. La reproducción es asexual y las plumas azules crean otras plumas azules, mientras que las plumas rojas crean otras plumas rojas.
  3. los bolígrafos azules producen más descendencia que los bolígrafos rojos.

En tal situación, se produce la selección natural, lo que hace que la frecuencia de los bolígrafos azules aumente en la población, mientras que la frecuencia de los bolígrafos rojos disminuirá.

Es posible que desee echar un vistazo a esta publicación (aunque puede ser demasiado avanzada) para comprender el concepto de heredabilidad.

Mutaciones

En sentido amplio, mutación es cualquier cambio en la secuencia de ADN. Es más probable que ocurran algunos cambios que otros, pero en cualquier caso, la probabilidad de que ocurran estos cambios no depende de la consecuencia que tendrán en el fenotipo (en pocas palabras, el fenotipo es el aspecto de un individuo) y en el éxito reproductivo. Por lo tanto, las mutaciones ocurren al azar y es posible que no ocurra la mutación específica que sería necesaria en la población. Por lo tanto, decir, si se necesita un rasgo (en el sentido de "si un rasgo sería beneficioso"), entonces ocurrirá una mutación para hacer que este rasgo exista, es incorrecto. Tenga en cuenta que la mayoría de las mutaciones son perjudiciales (disminuyen el éxito reproductivo) mientras que pocas son beneficiosas (aumentan el éxito reproductivo) y es más probable que las que son beneficiosas aumenten en frecuencia en la población.

Las mutaciones pueden ser un simple "pequeño cambio", como la sustitución de nucleótidos, la inserción y eliminación de nucleótidos, o pueden ser un "cambio mayor", como una duplicación/eliminación cromosómica, una duplicación del genoma completo y la duplicación/eliminación de una secuencia larga.

Las mutaciones crean la variación genética en la que la selección natural selecciona las mejores variantes. Como consecuencia, la selección natural disminuye la variación genética, mientras que las mutaciones aumentan la variación genética.

Deriva genética

Si el cambio en la frecuencia de las mutaciones dependiera exclusivamente de la selección natural, entonces no habría dicho antes que es más probable que una mutación beneficiosa aumente en frecuencia, pero habría dicho que una mutación beneficiosa aumentará en frecuencia de forma determinista. Una explicación intuitiva de lo que es la deriva genética se puede encontrar en esta publicación . También le permitirá comprender por qué las poblaciones pequeñas experimentan más cambios aleatorios en la frecuencia de sus genes que las poblaciones grandes.