Claim CB150:
Evolution requires that protein sequences change to very different sequences, with all the intermediate sequences staying functional. But out of all possible sequences, functional sequences are extremely rare, so most functional sequences are highly isolated from each other. Using language as an analogy, one sentence cannot be changed to another by gradual changes such that all the intermediate changes are meaningful. It is highly improbable that random mutations could change one functional sequence to another.
進化には、タンパク質シーケンスを大きく違ったシーケンスに変化させる必要があり、しかも、中間段階のシーケンスにも機能がなければならない。しかし、全可能なシーケンスのうち、機能のあるシーケンスは極めて稀である。したがって、機能を有するシーケンスと別の機能を有するシーケンスは大きく異なっている。言語のアナロジーを使うなら、中間段階に意味があるようにして、ひとつの文を漸進的に別の文に変化させられない。ランダムな突然変異によって、機能のある一つのシーケンスを別のシーケンスに変化させることは、ありそうにない。
Source:
Meyer, Stephen C., 2004. The origin of biological information and the higher taxonomic categories. Proceedings of the Biological Society of Washington 117(2): 213-239.
Response:
- 機能を持つシーケンスは、それほど稀でもなければ、互いに大きく違っているわけでもない。実験により、おおよそ1011のランダムなシーケンスのタンパク質のうち1個がATP結合機能を持っていることが示され[Keefe and Szostak 2001]、H. P. Yockey [1992, 326-330]の理論研究により、一つのアミノ酸の置換で、機能のあるタンパク質シーケンスはすべてつながっていることが示されている。さらに、複数のアミノ酸を一度に置換する突然変異の種類が幾つかあることが分かっている。E. coliについての、公開された測定に基づく、重複と多様化のシミュレーションにより、新たな機能が、ほとんど無視できる程度の役割しか持たない、中立あるいは有害な突然変異とともに、進化できることが示されている[Poelwijk et al. 2006)]。
- 新機能を持つ新遺伝子が進化可能かつ、実際に進化したことが、非常に多くの証拠によって示されている。任意のゲノムシーケンスが、機能を獲得するように進化できる[Hayashi et al. 2003]。試験管内での人為進化が、新遺伝子及び役立つゲノム製品を創りだす、強力かつ一般的な方法となっている[Joyce 2004; Schmidt-Dannert 2001; Tao and Cornish 2002]。人為進化は、ランダムなシーケンスからでも働く。これほど簡単かつ頻繁に起きる新シーケンスの登場は、ありそうにないわけではない。
- 言語とのアナロジーは間違っている。タンパク質は言語よりも、はるかにフレキシブルである。類似シーケンスにおいて、大きく違ったものになることができて、70～80%, さらにそれ以上違っていても、同じ機能を持つことができる。
- Denton[1998, 276]は「DNAシーケンスから見つかった最も驚くべき発見の一つは、『小さなインクリメンタルなステップの連続によって、互いに関係するシーケンスのツリーを形成する、非常に小さなDNAシーケンス空間上のクラスタを、全生物のゲノムが構成している』という注目すべき発見である」と書いている。MeyerはDenton[1986]の古い研究を引用し、Dentonが見方を変えたことを読者に伝えていない。Dentonは今では、圧倒的証拠を無視しているインテリジェントデザイン支持者を批判している[Denton 1999]。
Links:
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Gishlick, Alan, Nick Matzke, and Wesley R. Elsberry, 2004. Meyer's hopeless monster.
References:
- Denton, M. J., 1986. Evolution: A Theory in Crisis. Adler & Adler, Bethesda, Maryland.
- Denton, M. J., 1998. Nature’s Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe. Free Press.
- Denton, M. J., 1999. The Intelligent Design movement: Comments on Special Creationism. In: Darwinism Defeated? The Johnson-Lamoureux Debate on Biological Origins. Regent College Publishing, pp. 141-153.
- Hayashi, Y., H. Sakata, Y. Makino, I. Urabe, and T. Yomo, 2003. Can an arbitrary sequence evolve towards acquiring a biological function? Journal of Molecular Evolution 56: 162-168.
- Joyce, G. F., 2004. Directed evolution of nucleic acid enzymes. Annual Review of Biochemistry 73: 791-836.
- Keefe, A. D. and J. W. Szostak, 2001. Functional proteins from a random-sequence library. Nature 410: 715-718.
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Poelwijk, Frank J., Daniel J. Kiviet and Sander J. Tans. 2006. Evolutionary potential of a duplicated repressor-operator pair: Simulating pathways using mutation data. PLoS Computational Biology 2(5): e58.
- Schmidt-Dannert, Claudia, 2001. Directed evolution of single proteins, metabolic pathways, and viruses. Biochemistry 40: 13125-13136.
- Tao, Haiyan and Virginia W. Cornish, 2002. Milestones in directed enzyme evolution. Current Opinion in Chemical Biology 6: 858-864.
- Yockey, H. P., 1992. Information Theory and Molecular Biology. Cambridge: Cambridge University Press.
最終更新：2013年04月21日 00:33
