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Der genetische Code
Evolution und selbstorganisierte Optimierung, Abweichungen und gezielte Veränderung. Eine Übersicht
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In der Basenabfolge der Erbsubstanzen DNA und RNA, den Trägern der biologischen Information, ist die Aminosäuren-Sequenz von Eiweißstoffen verschlüsselt. Diese Bauanleitung wird über eine Zuordnungsvorschrift realisiert, den genetische Code. Er gilt für alle Lebewesen nahezu uneingeschränkt. Wie aber entwickelte er sich im Laufe der Evolution und warum erfolgte die Codierung so und nicht anders? Computersimulationen zeigen, dass der genetische Code Selektionsprozessen unterworfen war und in bestimmter Hinsicht optimiert wurde. Seltene Abweichungen, Rudimente und Spezifikationen, geben H...
In der Basenabfolge der Erbsubstanzen DNA und RNA, den Trägern der biologischen Information, ist die Aminosäuren-Sequenz von Eiweißstoffen verschlüsselt. Diese Bauanleitung wird über eine Zuordnungsvorschrift realisiert, den genetische Code. Er gilt für alle Lebewesen nahezu uneingeschränkt. Wie aber entwickelte er sich im Laufe der Evolution und warum erfolgte die Codierung so und nicht anders? Computersimulationen zeigen, dass der genetische Code Selektionsprozessen unterworfen war und in bestimmter Hinsicht optimiert wurde. Seltene Abweichungen, Rudimente und Spezifikationen, geben Hinweise auf biochemische Mechanismen seiner Modifikation. Theoretische Modelle versuchen, seine Urahnen und Veränderungen und damit einen Schlüsselprozess bei der Evolution des Lebens zu rekonstruieren. Dabei wird deutlich, dass die Entwicklung des genetischen Codes bestimmten Gesetzmäßigkeiten unterworfen war, gleichfalls jedoch von zufälligen Prozessen abhing und deshalb auch anders hätte verlaufen können. Sein Studium ist darum auch für das Verständnis von Selbstorganisationsvorgängen allgemein und für die Informationstheorie von Bedeutung. Erste Experimente eröffnen nun sogar die Möglichkeit seiner künstlichen Erweiterung, das heißt einer Codierung lebensfremder Aminosäuren bis hin zum Protein-Design.