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Un nuovo studio che sembra questo mese nella Ricerca del Genoma rivela che le architetture della proteina - le strutture tridimensionali delle regioni specifiche all'interno delle proteine - forniscano una finestra straordinaria sulla cronologia di vita.
Nello studio, i ricercatori all'Università dell'Illinois descrivono le architetture contemporanee della proteina come “i fossili molecolari„ o “impronte storiche„ pietre miliari importanti di quel segno in cronologia evolutiva. Il gruppo di ricerca ha compilato un censimento globale delle architetture della proteina ed ha usato queste reliquie per tracciare l'emergenza, la differenziazione ed il perfezionamento di ciascuno dei tre superkingdoms di vita: Archaea, Batteri e Eukarya.
Tutte Le proteine sono composte di elementi architettonici, chiamato domini, che possono essere identificati dalle loro similarità strutturali e funzionali ad una un altro. I domini della Proteina sono i congegni, le fasce, le sorgenti ed i motori che permettono che il più grande macchinario della proteina funzioni come dovrebbe. Ogni proteina contiene uno o più loro e le proteine che eseguono le mansioni molto differenti possono contenere i domini identici.
I domini della Proteina sono raggruppati in che cosa sono chiamati famiglie del popolare e profilatura le superfamiglie. I Membri di una superfamiglia del popolare possono differire nelle loro sequenze aminoacidiche di fondo, ma conservano le similarità strutturali e funzionali e sono evolutionarily relativi. Le superfamiglie del Popolare sono raggruppate insieme nelle vaste categorie, chiamate popolare.
Il nuovo studio tiene la carreggiata l'evoluzione dei popolare e delle superfamiglie del popolare dal mondo antico al presente.
I popolare della Proteina risultano essere indicatori affidabili degli eventi evolutivi perché sono col passare del tempo abbastanza stabili, hanno detto Gustavo Caetano-Anollés, il professor delle scienze del ventriglio e un ricercatore principale sullo studio. Anche le mutazioni nei geni che codificano per loro cambiano raramente le loro strutture tridimensionali.
“Le Strutture sono altamente perché erano scoperte importanti in cronologia del mondo,„ Caetano-Anollés conservato hanno detto. “È molto difficile da fornire una nuova progettazione fare qualcosa in un modo che una struttura attuale non può già fare.„
L'idea che i popolare della proteina altamente sono raffinati ed i commputer profondo flessibili è supportata dal fatto che ci sono così poche di loro. Gli Scienziati hanno identificato soltanto circa 1.000 volte e 1.500 superfamiglie della volta attraverso tutti gli organismi per cui i genoma completi sono stati ordinati. Molti di questi popolare della proteina sono trovati in ogni organismo. Altri popolare compaiono soltanto in determinati sottoinsiemi di vita organismal.
I risultati del gruppo dell'Illinois aggiungono una nuova dimensione ad un dibattito lungo e polemico circa le fasi più iniziali di divergenza evolutiva. Esaminando le architetture della proteina attraverso tutti gli organismi per cui le informazioni genomiche sono disponibili, il gruppo ha trovato la prova che i microbi archaeal, gli organismi un-celled che abitano in alcuni degli ambienti più ostili sul pianeta, erano i primi da emergere come gruppo evolutionarily distinguibile. La Loro prova: Il repertorio delle architetture che l'un giorno avrebbero appartenuto al superkingdom conosciuto come il Archaea era il primo per perdere un popolare. Che popolare, una classe enorme di superfamiglie del popolare della proteina, scomparsa semplicemente dallo stirpe archaeal complessivamente.
Finalmente, sempre più i popolare hanno unito la lista delle architetture abbandonate dal Archaea, in cui gli autori descrivono come trattamento “di evoluzione riduttrice.„ I popolare che appartengono agli organismi che finalmente si sono evoluti in cui ora chiamiamo batteri e gli eucarioti multicellulari egualmente hanno cominciato a perdere i popolare, ma essi hanno cominciato ridurre le dimensioni dei loro repertori molto successivamente del Archaea.
Prima di questo, gli autori scrivono, il mondo dei popolare della proteina erano grandi e diversi, contenendo molte delle architetture del popolare ancora in uso oggi. Ciò era il periodo “dell'antenato comunale,„ prima che l'emergenza dei superkingdoms e gli organismi innumerevoli che finalmente avrebbero popolato ogni gruppo.
Questa generalità delle architetture della proteina aggiunge alla maschera di come i superkingdoms sono emerso e diverso. Il Archaea ha sganciato in volo molti dei popolare che avevano fa parte della loro eredità originale.