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O grupo de “regras simples” essa natureza parece usar-se para projectar proteínas

Examinando como as proteínas evoluíram, os pesquisadores do sudoeste do centro médico de UT descobriram que um grupo de “regras simples” essa natureza parece se usar para projectar proteínas, ordena os cientistas tem empregado agora para criar as proteínas artificiais que o olhar e a função apenas gostam de suas contrapartes naturais.

Em dois papéis que aparecem na natureza do jornal, o Dr. Rama Ranganathan, professor adjunto da farmacologia, e seus colegas detalha um método novo para criar as proteínas artificiais baseadas somente na informação que se derivaram de analisar determinadas características que as proteínas naturais individuais têm em comum com se.

“O objetivo de nossa pesquisa não era encontrar uma outra maneira de fazer proteínas artificiais no laboratório, mas para descobrir as regras que a natureza e a evolução se usaram para projectar proteínas,” o Dr. Ranganathan disse. “As regras que nós extraímos do registro evolucionário das proteínas contêm uma fracção substancial da informação exigida para reconstruir proteínas de moderno-dia. Nós estamos construindo soluções fechamo-nos assim que, pelo menos em um tubo de ensaio, nós não podemos lhes dizer independentemente das proteínas naturais.”

O Dr. Ranganathan disse que poderia ainda haver muitas diferenças pequenas entre as proteínas artificiais e naturais, e um teste mais adicional precisaria de ser feito para determinar se trabalham dentro de um organismo real.

“Nosso trabalho sugere que as proteínas de moderno-dia herdem provavelmente muita da informação que especifica seus estrutura e aspectos básicos da função de seus antepassados, mas é igualmente possível que estiveram ajustados ao longo do tempo para ter suas próprias características idiossincrásicas em pilhas específicas,” disse o Dr. Ranganathan, que igualmente é um investigador (HHMI) do Howard Hughes Medical Institute. “Nós estamos sugerindo que as funções que as proteínas têm sejam hoje o resultado de ajustar um molde ancestral básico que nós figuremos agora para fora.”

As proteínas, que realizam as funções da vida do corpo, são compor das moléculas chamadas os ácidos aminados, que são amarrados junto em correntes longas. Estas correntes dão laços sobre se, ou dobram-se, em uma variedade de maneiras. Suas formas tridimensionais específicas ajudam proteínas a executar suas funções biológicas.

Por décadas, os cientistas souberam que a seqüência dos ácidos aminados que compo uma proteína determina sua função da proteína a estrutura e. O que não foi sabido é o que a informação contida dentro dessa seqüência produz a estrutura apropriada.

Todas as proteínas são compo de 20 ácidos aminados específicos. Mesmo para uma proteína pequena compo de 100 ácidos aminados, o número de combinações possíveis de ácidos aminados é staggering, muitas vezes mais do que o número de átomos no universo conhecido.

“Como a natureza planejou as seqüências direitas que conduziram às proteínas de funcionamento? De algum modo, encontrou uma maneira, o” Dr. Ranganathan disse. “Uma implicação de nosso trabalho é que o processo evolucionário do proteína-projecto não pode ser tão complexo quanto foi pensado previamente.”

Uma pesquisa mais adiantada mostrou aquela para um grupo dado de proteínas relacionadas, ou a família da proteína, todos os membros da família compartilha de estruturas e de funções comuns. Examinando mais de 100 membros de uma família da proteína, o grupo do sudoeste de UT encontrou que as proteínas compartilham de um teste padrão específico das regras de selecção do ácido aminado que são originais a essa família.

“O que nós encontramos somos o corpo da informação que são fundamental antiga dentro de cada família da proteína, e que a informação é bastante para especificar a estrutura das proteínas de moderno-dia,” o Dr. Ranganathan disse.

E sua equipe testaram suas “regras recentemente descobertas” recolhidas do registro evolucionário alimentando as em um programa informático que desenvolveu. O programa gerou seqüências dos ácidos aminados, que os pesquisadores então “para trás-traduziram” para criar genes artificiais. Introduzido uma vez nas bactérias do laboratório, os genes produziram proteínas artificiais como previstas.

“Nós encontramos que quando isoladas, nossas proteínas artificiais exibem a mesma escala da estrutura e a função que é exibida pelo grupo começando de proteínas naturais,” o Dr. Ranganathan disse. “O teste real será pô-los de novo em um organismo vivo tal como moscas do fermento ou de fruto e considerar como competem com as proteínas naturais em um sentido evolucionário.”

Outros pesquisadores do sudoeste de UT envolvidos no trabalho são autores principais Michael Socolich, de pesquisa de HHMI especialista, e Dr. William Russ, instrutor assistente da farmacologia; Steve Lockless, estudante de Medicina; Prashant Mishra, estudante do programa de formação do cientista médico; Lee da urze, técnico de HHMI; e Dr. Kevin Gardner, professor adjunto da bioquímica e da farmacologia. Os pesquisadores de Massachusetts Institute of Technology igualmente participaram.