存在可能告訴您很多關於過去,但是您在哪裡请需要知道查找。
本月看來於染色體研究的一個新的研究表示蛋白質結構 - 特定區域三維結構在蛋白質內的 - 在生活的歷史記錄提供一非常視窗。
在研究中,伊利諾伊大學的研究員描述當代蛋白質結構作為 「分子化石」或 「歷史版本記錄」該標記重要重要事件在演變歷史記錄。 研究小組編譯了蛋白質結構一次全球人口調查,并且使用這些遺物密謀生活三 superkingdoms 中的每一的誕生、多樣化和提煉: Archaea,細菌和 Eukarya。
所有蛋白質由結構上要素組成,叫域,可以由他們對互相的結構上和功能相似性確定。 蛋白質域是允許更大的蛋白質機械發揮作用的齒輪、傳送帶、彈簧和馬達如它應該。 每蛋白質包含一個或更多他們,并且執行非常不同的任務的蛋白質可能包含相同的域。
蛋白質域被編組到什麼稱摺疊系列并且摺疊總科。 摺疊總科的成員在他們的基礎氨基酸順序可能有所不同,但是保留結構上和功能相似性并且是 evolutionarily 相關的。 摺疊總科一起被編組到清楚的類別,稱摺疊。
新的研究跟蹤摺疊和摺疊總科的演變從這個古老世界到存在。
蛋白質摺疊結果是演變活動可靠的標記,因為他們隨著時間的推移是相當穩定的,說這個研究的古斯塔沃 Caetano-Anollés、莊稼科學教授和一個主要調查人。 在對他們編碼的基因的變化很少更改他們的三維結構。
「結構高度是被保存的,因為他們是在這個世界的歷史記錄的重要發現」, Caetano-Anolless 說。 「產生一個新的設計執行某事用一個現有的結構不可能已經執行的方法是非常難的」。
這個情況支持這個想法蛋白質摺疊高度被精煉和深刻地靈活的設備有那麼少量他們。 科學家只識別大約 1,000 摺疊和 1,500 個摺疊總科在充分的染色體排序的所有有機體間。 許多這些蛋白質摺疊在每個有機體被找到。 其他摺疊仅出現於生物的壽命的某些子集。
伊利諾伊小組的發現添加新的維數到關於演變分歧早期的一次長和引起爭論的辯論。 通過查看在基因組信息是可用的所有有機體間的蛋白質結構,這個小組查找了證據 archaeal 微生物,居住某些在這個行星的最可怕的環境的單細胞的有機體,是第一个湧現作為一個 evolutionarily 可區分的組。 他們的證據: 一天將屬於叫作 Archaea 的 superkingdom 結構的保留節目是丟失摺疊的第一个。 摺疊,從 archaeal 後裔,一共消失的蛋白質摺疊總科巨大的選件類。
最終,摺疊越來越連接了 Archaea 放棄的結構列表,在什麼作者描述作為 「與減少有關的演變的進程」。 摺疊屬於最終轉變成的有機體的什麼我們現在稱細菌,并且多細胞性的真核也開始丟失摺疊,但是他們晚於 Archaea 開始減小他們的保留節目。
在此之前,作者寫,蛋白質摺疊世界是大和不同的,仍然包含許多摺疊結構在使用中今天。 這是這個 「共同祖先的時期」,在最終將填寫每個組 superkingdoms 的誕生和無數的有機體前。
蛋白質結構此概覽添加到照片的 superkingdoms 如何湧現了并且分流了。 Archaea 拋棄了是他們的原始遺產的一部分的許多摺疊。
作為組,細菌丟失少量摺疊,雖然是寄生生物或強制寄生生物的那些保留摺疊仅最低綱領派保留節目。 他們的方法是利用蛋白質機械可用在他們的主機。
多細胞性的 Eukarya,包括人的組,保留摺疊結構最大的保留節目。
「我們是一切的老闆。 我們有最大的保留節目有」, Caetano-Anolless 說。 真核的演變到在不同的環境可能居住的大,多細胞性的身體裡依靠蛋白質結構一個廣泛的圖書館,他說。
新的研究分開蛋白質結構的演變成三個階段。 首先,有一個公用世界,與蛋白質摺疊的大收藏量可用對所有。 研究員叫此結構上多樣化的期間。
其次來期間,稱 superkingdom 說明,在期間三 superkingdoms 湧現。 第三個階段,生物的多樣化,看到了創造力展開在蛋白質結構的,特別地在 Eukarya 中。
Caetano-Anollés 強調說所有嘗試編譯一個演變生物演化譜系圖解由用於的數據的種類限制填寫這個結構樹。 他與那寫大廈結構的歷史記錄比較了這項任務通過隨著時間的推移分析在一個唯一大廈要素發生的更改,例如視窗。
「視窗是學習的大廈的歷史記錄一個好要素」,他說。 「但是可以是令人誤解的,因為視窗可能有他們歷史更改的自己的步幅」。
Caetano-Anollés 說他相信蛋白質結構他的小組的結構樹是穩健的,因為它根源於似乎產生一致和可靠的結果的二個公理語句: 首先,蛋白質摺疊結構比他們的基因 - 和蛋白質 - 順序穩定。 其次,是最公用的在生活中的摺疊也是最古老的。
研究員建議蛋白質結構的演變是生活三 superkingdoms 從一個共同祖先湧現的一個關鍵結構。 採用那些蛋白質結構,當放棄其他,或許以回應環境壓時,可能是在演變分歧路徑的第一步。
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