Gåvan kan berätta dig att ett lott om förflutnan, men du behöver att veta var att se.
En ny studie som verkar som om denna månad i GenomForskning avslöjer proteinarkitekturer - det tredimensionellt strukturerar av specifika regioner inom proteiner - ger ett utöver det vanliga fönster på historien av liv.
I studien beskriver forskare på Universitetar av Illinois samtidaa proteinarkitekturer som ”molekylära fossil” eller ”historiska imprints” som markerar viktiga milstolpar i evolutions- historia. Forskninglaget sammanställde en global folkräkning av proteinarkitekturer och använde dessa reliker för att konspirera uppkomsten, differentieringen och förfiningen av varje av de tre superkingdomsna av liv: Archaea Bakterier och Eukarya.
Alla proteiner komponeras av arkitektoniska beståndsdelar, kallat områden, som kan identifieras av deras strukturella och funktionella likheter till en another. Proteinområden är utrustar, kuter, fjädrar och bilar som låter det större proteinmaskineriet fungera, som det bör. Varje protein innehåller en eller flera av dem, och proteiner, som utför mycket olika uppgifter, kan innehålla identiska områden.
Proteinområden grupperas in i vad kallas veckfamiljer och viker superfamilies. Medlemmar av en vecksuperfamily kan skilja sig åt i deras bakomliggande amino syra ordnar, men behåller strukturella och funktionella likheter och är evolutionarily släkta. Vecksuperfamilies grupperas tillsammans in i breda kategorier som kallas veck.
Den nya studien spårar evolutionen av veck och vecksuperfamilies från den forntida världen till gåvan.
Proteinveck vänder för att vara pålitliga markörer av evolutions- händelser, därför att de är ganska stabila med tiden, sade ut Gustavo Caetano-Anollés, kantjusterar en professor av vetenskaper och en främsta utredare på studien. Även mutationar i generna, som kodifierar för dem, ändrar sällan deras tredimensionellt strukturerar.
”Är Structures högt bevarade, därför att de var viktiga upptäckter i historien av världen,” Caetano-Anollés sade. ”Är Det mycket svårt att komma upp med en ny design att göra något i långt som ett existerande strukturerar inte kan redan göra.”,
Idén, att proteinveck raffineras högt och det profoundly böjligt bearbetar med maskin stöttas av faktumet att det finns så fåtalet av dem. Forskare har identifierat endast omkring 1.000 veck och 1.500 vecksuperfamilies över alla organismer som fulla genom har ordnats för. Många av dessa proteinveck finnas i varje organism. Andra veck visas endast i bestämda underdelar av organismal liv.
Det Illinois lagets rön tillfogar ett nytt dimensionerar till ett långt, och den grälsjuka debatten om det tidigast arrangerar av evolutions- divergens. Genom att se proteinarkitekturer över alla organismer, som genomic information är tillgänglig för, bevisar det fann laget att de archaeal microbesna, decelled organismerna, som bebor något av förbjuda miljöer på planet, var första som dyker upp som en evolutionarily distinguishable grupp. Deras bevisa: Repertoaren av arkitekturer, som skulle en dag, tillhörde superkingdomen, bekant som Archaeaen var första som förlorar ett veck. Att vecket, ett enormt klassificerar av proteinvecksuperfamilies, enkelt försvunnet från den archaeal härstamningen alldeles.
Slutligen sammanfogade mer och mer veck lista av arkitekturer som övergavs av Archaeaen, i vad författarna beskriver som ett processaa av ”reductive evolution.”, Vecken som hör hemma till organismer, som evolved slutligen in i vad vi nu appellbakterier och de multicellular eukaryotesna började också att förlora veck, bara de startade nedskärning deras repertoarer som mycket var mer sistnämnd än Archaeaen.
Före detta skriver författarna, världen av proteinveck var stora och olika och att innehålla många av veckarkitekturerna som fortfarande är i bruk i dag. Denna var tiden av ”den kollektiva förfadern,”, för uppkomsten av superkingdoms och de oräkneliga organismerna, som skulle slutligen, befolkar varje grupp.
Denna överblick av proteinarkitekturer tillfogar till föreställa av hur superkingdomsna dök upp och avvek. Archaeaen kastade överbord många av vecken som hade varit delen av deras original- arv.