Найдены новые закономерности в эволюции белков — Naked Science
4 минуты
Сколтех

Найдены новые закономерности в эволюции белков

4.1

Группа ученых из России изучила направления эволюции аминокислотных последовательностей белков у позвоночных животных и насекомых и проследила факторы, влияющие на процесс эволюции.

Найдены новые закономерности в эволюции белков / ©manusuniverse.files.wordpress.com

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Белки обеспечивают большинство важнейших функций организма, поэтому изменения аминокислотных последовательностей белков – настоящее зеркало эволюции, в котором ученые могут отслеживать эволюционные изменения и их значения для организма.

Эволюция белковых последовательностей может происходить под действием двух факторов. Первый фактор – внешний (например, изменение окружающей среды или влияние патогенов); это классический двигатель эволюции. Второй фактор – изменения внутри генома: обычно в этом случае имеют в виду эпистаз – взаимодействие между разными генами.

Группа ученых из Сколтеха, Института проблем передачи информации РАН, МГУ и Института эпидемиологии под руководством профессора Центра наук о жизни Сколтеха Георгия Базыкина показала, что эти две силы приводят к противоположным паттернам эволюции последовательностей – и таким образом, смотря на эти паттерны, можно оценить вклад внешней среды и эпистаза в эволюцию белков.

«Паттерны заключаются в том, что из-за внешних изменений вариант гена, который сейчас закрепился в ходе эволюции, со временем будет становиться менее выгодным. А под действием эпистаза, наоборот, происходит коэволюция, взаимодействующие участки генома “подстраиваются” друг под друга, и в итоге их удачное сочетание становится все более эволюционно выгодным», – рассказывает первый автор исследования, аспирантка Сколтеха Анастасия Столярова.

С помощью биоинформатического анализа белковых последовательностей из геномов позвоночных и насекомых ученым удалось описать новые универсальные эволюционные закономерности. Можно сказать, что внешние факторы служат причиной положительного отбора, действующего на некоторые позиции в геноме, и являются важным аспектом быстрой эволюции в этих позициях. А вот действие эпистаза проявляется в позициях под отрицательным отбором, в результате чего в них реже происходят замены с одного варианта на другой – они эволюционируют медленнее. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколтех
134 статей
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

11 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

Вчера, 14:56
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: