23:59
Comentarii Adauga Comentariu

Proteine ​​noi ce apar „din nimic” și care au de la bun început de când apar o formă apropiată de cea pe care o vor avea după 50 de miloane de ani de evoluție...

Proteine ​​noi „din nimic”

de Universitatea din Münster Proteinele sunt componenta cheie în toate formele moderne de viață.

Hemoglobina, de exemplu, transportă oxigenul din sângele nostru; proteinele de fotosinteză din frunzele plantelor transformă lumina soarelui în energie; iar enzimele fungice ne ajută să preparăm bere și să coacem pâine.

Cercetătorii au examinat multă vreme cum modul în care proteinele mută sau apar în cursul mileniilor.

Că proteinele complet noi - și, odată cu ele, proprietăți noi - pot ieși practic din nimic, a fost de neconceput timp de decenii, în conformitate cu ceea ce a spus filosoful grec Parmenides: „Nimic nu poate ieși din nimic” (ex nihilo nihil fit).

Lucrând cu colegi din SUA și Australia, cercetătorii de la Universitatea din Münster (Germania) au reconstruit acum modul în care evoluția formează structura și funcția unei proteine ​​nou apărute în muște.

Această proteină este esențială pentru fertilitatea masculină.

Rezultatele au fost publicate în jurnalComunicări despre natură .

S-a presupus până acum că noile proteine ​​apar din proteinele deja existente - printr-o duplicare a genelor subiacente și printr-o serie de mici mutații în una sau ambele copii ale genelor.

Cu toate acestea, în ultimii zece ani, o nouă înțelegere a evoluției proteinelor a avut loc: proteinele se pot dezvolta și din așa-numitul ADN necodificator (acidul dezoxiribonucleic) - cu alte cuvinte, din acea parte a materialului genetic care în mod normal nu produce proteine ​​- și se pot dezvolta ulterior în componente celulare funcționale.

Acest lucru este surprinzător din mai multe motive: timp de mulți ani, se presupunea că, pentru a fi funcționale, proteinele trebuiau să ia o formă geometrică foarte dezvoltată (o structură 3D).

S-a presupus în continuare că o astfel de formă nu se poate dezvolta dintr-o genă care apare la întâmplare, dar ar necesita o combinație complexă de aminoacizi care să permită acestei proteine ​​să existe în forma sa funcțională.

În ciuda încercărilor de zeci de ani, cercetătorii din întreaga lume nu au reușit încă să construiască proteine ​​cu structurile și funcțiile 3D dorite, ceea ce înseamnă că „codul” pentru formarea unei proteine ​​funcționale este în esență necunoscut.

În timp ce această sarcină rămâne un puzzle pentru oamenii de știință, natura s-a dovedit a fi mai abilă la formarea de noi proteine.

O echipă de cercetători condusă de prof. Erich Bornberg-Bauer, de la Institutul de Evoluție și Biodiversitate de la Universitatea din Münster, a descoperit, comparând genomurile recent analizate în numeroase organisme, că speciile nu diferă doar prin gene duplicate de codificare a proteinelor adaptate în cursul evoluției.

În plus, proteinele sunt în mod constant formate de novo (ca noi), adică fără proteine ​​precursoare înrudite care trec printr-un proces de selecție.

Marea majoritate a acestor proteine ​​de novo sunt inutile sau chiar ușor dăunătoare, deoarece pot interfera cu proteinele existente în celulă.

Astfel de proteine ​​noi se pierd rapid din nou după câteva generații, deoarece organismele care poartă noua genă care codifică proteina au afectat supraviețuirea sau reproducerea.

Cu toate acestea, câteva proteine ​​selectate de novo se dovedesc a avea funcții benefice.

Aceste proteine ​​se integrează în componentele moleculare ale celulelor și, în cele din urmă, după milioane de ani de modificări minore, devin indispensabile.

Există câteva întrebări importante despre care mulți cercetători se întreabă în acest context: Cum arată astfel de proteine ​​noi la naștere? Cum se schimbă și ce funcții își asumă ca „noi copii din bloc”?

Condus de grupul prof. Bornberg-Bauer din Münster, Cercetarea a continuat pe trei fronturi conexe pe trei continente.

La Colegiul Sfintei Cruci din Massachusetts, SUA, Dr. Prajal Patel și prof. Geoff Findlay au folosit editarea genomului CRISPR / Cas9 pentru a arăta că muștele masculine care nu produc Goddard sunt sterile, dar altfel sănătoase.

Între timp, dr. Andreas Lange și dr. studentul Brennen Heames din grupul prof. Bornberg-Bauer a folosit tehnici biochimice pentru a prezice forma noii proteine ​​la muștele actuale.

Apoi, au folosit metode evolutive pentru a reconstrui structura probabilă a lui Goddard, acum 50 de milioane de ani, când a apărut prima dată proteina.

Ceea ce au găsit a fost destul de surprinzător: „Proteina ancestrală Goddard semăna deja foarte mult cu cele care există astăzi la speciile de muște”, explică Erich Bornberg-Bauer.

„Chiar de la început, Colin Jackson a folosit simulări intensive de calcul pentru a verifica forma prezisă a proteinei Goddard.

Ei au validat analiza structurală a doctorului Lange și au arătat că Goddard, în ciuda vârstei sale tinere, este deja destul de stabil - deși nu la fel de stabil ca majoritatea proteinelor din muște despre care se crede că au existat mai mult, poate sute de milioane de ani .

Colin Jackson a folosit simulări intensive de calcul pentru a verifica forma prezisă a proteinei Goddard.

Au validat analiza structurală a doctorului Lange și au arătat că Goddard, în ciuda vârstei sale tinere, este deja destul de stabil - deși nu la fel de stabil ca majoritatea proteinelor din muște despre care se crede că au existat mai mult, poate sute de milioane de ani .

Rezultatele se potrivesc cu alte câteva studii actuale, care au arătat că elementele genomice din care rezultă genele care codifică proteinele sunt activate frecvent - de zeci de mii de ori la fiecare individ.

Aceste fragmente sunt apoi sortate prin procesul de selecție evolutivă.

Cele care sunt inutile sau dăunătoare - marea majoritate - sunt rapid aruncate.

Dar cele neutre sau ușor benefice pot fi optimizate de-a lungul a milioane de ani și transformate în ceva util.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Medic acuză: În fazele inițiale, te faci bine în 24 de ore cu o singură perfuzie. România refuză să cumpere tratamentul. În faze mai grave există tratament cu un înalt grad de eficiență:Tocilizumab. România nu-l cumpără. Opinia Fluierul.ro

Vâlcov acuză că Iohannis că ar fi avut înțelegeri cu CEO al OMV pe legea offshore în urma unor întâlniri repetate şi a retrimiterii legii offshore în parlament. Cine investighează posibila trădare de țară? NIMENI.

STRĂINILOR NU LE PLAC PRODUSELE ROMÂNEȘTI. Asociaţia Marilor Reţele Comerciale din România şi Confederaţia Patronală CONCORDIA au cerut Parlamentului să respingă Legea nr. 321/2009 care obligă hipermarketurile să achiziţioneze 51% produse românești la raft

Geanina Lungu, principala prezentatoare de știri de la RTV, demisionează după șase ani

Aşa convingi o femeie matură să facă amor cu un bărbat tânăr

COMENTARIU Valeriu ȘUHAN: Operation "Sentinel"

ASIA EXPRESS, imagini pentru adulţi: Vârciu a dezbrăcat-o pe Daniela Crudu. LIVE VIDEO A1

BOMBĂ ActiveNews: "Președintele Klaus Iohannis este membru al Organizației Progresiste 'European Council of Foreign Relations' un Think-Tank fondat de GEORGE SOROS". Fluierul.ro a descoperit că ECFR e condusă de Carl Bildt MEMBRU AL GRUPULUI BILDERBERG

AU REDESCHIS ȘI I-AU INFECTAT. Copiii și profesorii se infectează pe capete. Peste 1.000 de cazuri de COVID-19 in scoli, de la reinceperea cursurilor. Acesta e Numai Vârful Aisbergului Infectărilor Școlare. Copii merg acasă și-și îmbolnăvesc Familiile.


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 9, afisate in 1 pagina.