Молекулярная «машина времени» показала ключевую роль случая в эволюции

4 1179


Исследовав огромный объем генетических вариантов древнего белка, ученые Университета Чикаго смогли изучить мириады путей, по которым эволюция не пошла, и установить ключевую роль случайности в развитии жизни на Земле.

Это первый опыт применения метода глубокого сканирования мутаций к реконструированным древним белкам, который позволяет сравнить путь, по которому действительно пошла эволюция, с миллионами альтернативных, которые она отвергла. Ученые начали с одной из критически важных для современной биологии человека функции белка и синтезировали библиотеку его генетических вариантов, после чего проанализировали уже их функции. Они обнаружили более 800 различных путей, которые могли привести к образованию таких же или еще лучших функций.

«У нас есть молекулярная машина времени для путешествий в прошлое, и когда мы попадаем туда, мы можем проследить любой альтернативный путь, который мог бы, в принципе, реализоваться», — говорит Джозеф Торнтон, руководитель исследования.

Оказалось, что случайность играла ключевую роль в определении того, какая из мутаций закрепится в дальнейшем. В результате, определенный исход эволюции зависел в основном от того, как развивалась цепочка случайностей, сообщает Futurity.

Ученые взяли за основу штаммы дрожжей и модифицировали их таким образом, чтобы те реагировали флюоресценцией на определенные элементы. Затем они синтезировали библиотеку древних белков, содержащую все возможные комбинации аминокислот на четырех ключевых позициях в рецепторе, который реагирует на ДНК — 160 000 штук, которые составляют все возможные эволюционные пути, которыми мог пойти этот белок. Проверив их с помощью штамма дрожжей и глубокого секвенирования, они выбрали 828 новых вариантов, которые могли бы развивать те же функции. Причем выбранный эволюцией способ экспрессии не был наиболее простым.

«Сравнив то, что произошло в истории, со всеми другими вариантами, которые привели бы к тому же результату, мы увидели, насколько эволюция идеосинкретична, — говорит Тайлер Старр, отвечавший за проведение экспериментов. — Люди часто думают, что в биологии все идеально адаптировано к своим функциям. Мы обнаружили, что то, что развилось, было всего лишь одной из многих возможностей, которые были такими же хорошими или даже лучше, чем то, с чем мы оказались сегодня».

Больший элемент случайности, чем представлялось ранее, присутствует и в процессе репликации ДНК. К такому выводу пришли американские ученые, впервые наблюдавшие отдельные этапы образования новых молекул ДНК.

Отсюда

Русская ракета попала "куда нужно". Варшава спешно отправила в отставку инструктора ВСУ после смерти генерала
  • ATRcons
  • Вчера 20:06
  • В топе

Решение об отстранении было принято на основании данных контрразведки Польши. Кадровые перестановки в "Еврокорпусе"  Пресс-служба Министерства обороны Польши сообщает об уволь...

Наши спортфедерации потоком отказываются от Олимпиады

"Слать команду бомжей не будем!" Федерации одна за другой посылают Париж-2024 лесом.История с допуском-недопуском наших спортсменов на парижские ОИ уже изрядно приелась. Столько было сл...

Выплата репараций Украине. 29.03.2024

Ночью и под утро снова была "выплата репараций". Удар в основном пришелся по энергетике. Противник признает серьезное повреждения ряда объектов - Криворожской ТЭС, Бурштынской ТЭС, Среднедн...

Обсудить
  • Ох уж эти британские "учОные"  :-1:
  • Никто и никогда не говорил, что наше физическое тело самое лучшее и гармоничное из всех возможных. Физическое тело создавалось для того, чтобы человек мог быть адаптирован и существовал в определённой экологической нише на планете. Наши органы чувств предназначены только для достаточно узких условий такой экологической ниши. Конечно можно предположить, что могут быть варианты, когда у человека органы чувств будут на порядок лучше и даже совсем другими. У нас в истории есть зафиксированные случаи  самых разных уникальных способностей людей. Но некоторый средний человек обладает некоторыми средними способностями - вполне достаточными для существования в своей экологической ниши. А по большому счёту в нашем физическом теле и в нашей ДНК скрыты неисчерпаемые возможности, о которых мы даже не представляем. У нас есть уникальные белки, но  действие с этими белками заблокировано. Так как физическое тело человека - это не есть собственно человек, а это в некотором роде одежда для той структуры, которая должна собственно называться человеком, которая собственно и живёт внутри человеческого тела - это Душа или Сущность человека. Всё вместе и называется и есть человек, а не по отдельности.
    • CYXOB
    • 13 октября 2017 г. 11:23
    Как шутят инженеры - какой же конструктор в своём уме разместил бы центр удовольствий со сливом канализации? Так что да, в случайности ключевая роль. Много раз природа уже демонстрировала, что она приходит к одним и тем же решениям по нескольку раз и разными способами, взять хоть панцири черепах или крылья.