25 июня 2010

«Большой взрыв в белковой Вселенной»

«Большой взрыв в белковой Вселенной»

Результаты исследования, проведенного специалистами из Центра регуляции генома в Барселоне, позволяют утверждать о том, что в настоящее время эволюция белковых молекул все еще продолжается, хотя с момента начала данного процесса и прошло 3,5 миллиарда лет. При этом авторы работы – Федор Кондрашов и Инна Поволоцкая – отмечают, что данный процесс протекает весьма медленными темпами, хотя даже очень древние белки разных видов, унаследованные ими от общего предка, все еще продолжают приобретать различия.

Здесь необходимо сделать небольшое отступление. Современная наука объединяет под названием «консервативные белки» целый ряд белков, которые выполняют одинаковые функции, имеют сходные последовательности аминокислот, но при этом принадлежат разным видам живых существ (данное сходство даже у эволюционно далеких видов может достигать 40%). Ряд экспертов полагают, что в противном случае такие белки не смогли бы выполнять свои функции, однако отечественные специалисты склоняются к мысли, что различия между молекулами могли бы быть и больше в том случае, если бы у них было больше времени для их приобретения.

Исследование, о котором здесь идет речь, основывалось на опыте Эдвина Хаббла, установившего, что галактики разлетаются со скоростью, пропорциональной расстоянию между ними. Подобная установка позволила авторам сравнить известные последовательности 572 разных белков, принадлежащих 836 видам микроорганизмов, в числе которых оказались и весьма древние существа. В ходе данной работы были проанализированы различия последовательностей разных белков («расстояния между ними»), а также скорость, с которой белки приобретали указанные изменения.

Аналогично Большому Взрыву, в результате которого и возникла Вселенная, можно предположить, что в свое время существовал и один общий предок всего живого. С течением времени, произошедшие от него виды унаследовали предковые белки, которые изменялись в ходе эволюции, приобретая все больше различий. Вместе с тем, многие из таких белков так и не смогли утратить сходство между собой, несмотря на 3,5 миллиарда лет эволюции. По словам ученых, процесс эволюции не закончен, и в дальнейшем белки будут меняться, все больше отличаясь друг от друга и от своего общего предка. Эта закономерность была названа авторами «Большим взрывом в белковой Вселенной», причем в качестве точки взрыва здесь выступает общий предок, а в качестве разбегания галактик – изменение его белков у потомков.

Как сообщает на своих страницах medlinks.ru, медленную скорость изменения ученые объясняют строением белков, молекулы которых представляют собой последовательность аминокислот, сложенную определенным образом. В 98% случаев замена одной аминокислоты на другую приводит к тому, что белковая молекула не может правильно сложиться и выполнять свои функции, а потому отбраковывается эволюцией. Кроме того, некоторые изменения заставляют сделать молекулу «шаг назад», так как заставляют ее приобретать не отличие, а сходство с белком предка.



Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…

Исследователи предупреждают: нет безопасного уровня потребления кофеина для беременных

Кофеин, вероятно, является наиболее широко употребляемым психоактивным веществом в истории, и многие люди, в том числе беременные женщины, потребляют его ежедневно. Беременным или пытающимся забеременеть женщинам следует рекомендовать избегать употребления кофеина, поскольку данные свидетельствуют о том, что потребление кофеина матерью связано с отрицательными исходами беременности и что безопасного уровня потребления не существует, — показывает анализ…