存在可能告诉您很多关于过去,但是您在哪里请需要知道查找。
本月看来于染色体研究的一个新的研究表示蛋白质结构 - 特定区域三维结构在蛋白质内的 - 在生活的历史记录提供一非常视窗。
在研究中,伊利诺伊大学的研究员描述当代蛋白质结构作为 “分子化石”或 “历史版本记录”该标记重要重要事件在演变历史记录。 研究小组编译了蛋白质结构一次全球人口调查,并且使用这些遗物密谋生活三 superkingdoms 中的每一的诞生、多样化和提炼: Archaea,细菌和 Eukarya。
所有蛋白质由结构上要素组成,叫域,可以由他们对互相的结构上和功能相似性确定。 蛋白质域是允许更大的蛋白质机械发挥作用的齿轮、传送带、弹簧和马达如它应该。 每蛋白质包含一个或更多他们,并且执行非常不同的任务的蛋白质可能包含相同的域。
蛋白质域被编组到什么称折叠系列并且折叠总科。 折叠总科的成员在他们的基础氨基酸顺序可能有所不同,但是保留结构上和功能相似性并且是 evolutionarily 相关的。 折叠总科一起被编组到清楚的类别,称折叠。
新的研究跟踪折叠和折叠总科的演变从这个古老世界到存在。
蛋白质折叠结果是演变活动可靠的标记,因为他们随着时间的推移是相当稳定的,说这个研究的古斯塔沃 Caetano-Anollés、庄稼科学教授和一个主要调查人。 在对他们编码的基因的变化很少更改他们的三维结构。
“结构高度是被保存的,因为他们是在这个世界的历史记录的重要发现”, Caetano-Anolless 说。 “产生一个新的设计执行某事用一个现有的结构不可能已经执行的方法是非常难的”。
这个情况支持这个想法蛋白质折叠高度被精炼和深刻地灵活的设备有那么少量他们。 科学家只识别大约 1,000 折叠和 1,500 个折叠总科在充分的染色体排序的所有有机体间。 许多这些蛋白质折叠在每个有机体被找到。 其他折叠仅出现于生物的寿命的某些子集。
伊利诺伊小组的发现添加新的维数到关于演变分歧早期的一次长和引起争论的辩论。 通过查看在基因组信息是可用的所有有机体间的蛋白质结构,这个小组查找了证据 archaeal 微生物,居住某些在这个行星的最可怕的环境的单细胞的有机体,是第一个涌现作为一个 evolutionarily 可区分的组。 他们的证据: 一天将属于叫作 Archaea 的 superkingdom 结构的保留节目是丢失折叠的第一个。 折叠,从 archaeal 后裔,一共消失的蛋白质折叠总科巨大的选件类。
最终,折叠越来越连接了 Archaea 放弃的结构列表,在什么作者描述作为 “与减少有关的演变的进程”。 折叠属于最终转变成的有机体的什么我们现在称细菌,并且多细胞性的真核也开始丢失折叠,但是他们晚于 Archaea 开始减小他们的保留节目。
在此之前,作者写,蛋白质折叠世界是大和不同的,仍然包含许多折叠结构在使用中今天。 这是这个 “共同祖先的时期”,在最终将填写每个组 superkingdoms 的诞生和无数的有机体前。
蛋白质结构此概览添加到照片的 superkingdoms 如何涌现了并且分流了。 Archaea 抛弃了是他们的原始遗产的一部分的许多折叠。
作为组,细菌丢失少量折叠,虽然是寄生生物或强制寄生生物的那些保留折叠仅最低纲领派保留节目。 他们的方法是利用蛋白质机械可用在他们的主机。
多细胞性的 Eukarya,包括人的组,保留折叠结构最大的保留节目。
“我们是一切的老板。 我们有最大的保留节目有”, Caetano-Anolless 说。 真核的演变到在不同的环境可能居住的大,多细胞性的身体里依靠蛋白质结构一个广泛的图书馆,他说。
新的研究分开蛋白质结构的演变成三个阶段。 首先,有一个公用世界,与蛋白质折叠的大收藏量可用对所有。 研究员叫此结构上多样化的期间。
其次来期间,称 superkingdom 说明,在期间三 superkingdoms 涌现。 第三个阶段,生物的多样化,看到了创造力展开在蛋白质结构的,特别地在 Eukarya 中。
Caetano-Anollés 强调说所有尝试编译一个演变生物演化谱系图解由用于的数据的种类限制填写这个结构树。 他与那写大厦结构的历史记录比较了这项任务通过随着时间的推移分析在一个唯一大厦要素发生的更改,例如视窗。
“视窗是学习的大厦的历史记录一个好要素”,他说。 “但是可以是令人误解的,因为视窗可能有他们历史更改的自己的步幅”。
Caetano-Anollés 说他相信蛋白质结构他的小组的结构树是稳健的,因为它根源于似乎产生一致和可靠的结果的二个公理语句: 首先,蛋白质折叠结构比他们的基因 - 和蛋白质 - 顺序稳定。 其次,是最公用的在生活中的折叠也是最古老的。
研究员建议蛋白质结构的演变是生活三 superkingdoms 从一个共同祖先涌现的一个关键结构。 采用那些蛋白质结构,当放弃其他,或许以回应环境压时,可能是在演变分歧路径的第一步。
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