Molekulární biologové cestují zpět v čase – více než 3 miliardy let

Výzkumná skupina působící na univerzitě v Uppsale dokázala studovat „translační faktory“ – důležité součásti mechanismu syntézy proteinů v buňce – staré několik miliard let. Výzkumem prastarých „vzkříšených“ faktorů se vědcům podařilo zjistit, že mají mnohem širší specifika než jejich současní stážisté.

Aby mohly přežít a růst, obsahují všechny buňky doma rostlinu na syntézu bílkovin. Skládá se z ribozomů a souběžných translačních faktorů, které spolupracují, aby zajistily hladký průběh procesu produkce složitých proteinů. I když jsou známy téměř všechny součásti moderních překladových strojů, dosud vědci nevěděli, jak se tento proces vyvíjí.

Nová studie publikovaná v časopise Molecular Biology and Evolution vedla výzkumnou skupinu pod vedením profesora Soprana Seniela z katedry buněčné a molekulární biologie na epickou cestu do minulosti. Dříve publikovaná studie používala speciální predikční algoritmus DNA Sekvence předků důležitého translačního faktoru zvaného termo-nestabilní prodlužovací faktor, neboli EF-Tu, sahají miliardy let zpět. Výzkumná skupina v Uppsale použila tyto sekvence DNA k oživení starodávných bakteriálních proteinů EF-Tu a poté ke zkoumání jejich vlastností.

Vědci zkoumali několik uzlů v evoluční historii EF-Tu. Nejstarší bílkoviny, které vytvořili, byly staré asi 3,3 miliardy let.

Suparna sanyal

Soprano Saniel je profesorem na katedře buněčné a molekulární biologie na univerzitě v Uppsale. Uznání: David Nailor

„Bylo úžasné vidět, že staré proteiny EF-Tu odpovídaly geologickým teplotám převládajícím na Zemi v odpovídajících obdobích. Před 3 miliardami let bylo mnohem teplejší a tyto proteiny fungovaly dobře při 70 stupních Celsia, zatímco 300 milionů let staré bílkoviny dokázaly odolat Pouze při 50 stupních Celsia, “říká Soprano Saniel.

Vědcům se podařilo dokázat, že starověké faktory prodloužení odpovídají různým typům ribozomu, a proto je lze klasifikovat jako „generály“, zatímco jejich moderní potomci se vyvinuli, aby plnili „expertní“ role. I když je to činí efektivnějšími, ke správnému fungování potřebují specifické ribozomy. Výsledky také naznačují, že ribozomy se pravděpodobně vyvinuly RNA Jádro před dalšími dodatečnými faktory překladu.

„Skutečnost, že nyní víme, jak se syntéza proteinů vyvinula až do tohoto bodu, nám umožňuje modelovat budoucnost. Pokud se komponenty překladových strojů již vyvinuly na takovou úroveň specializace, co se stane v budoucnu, například v případ nových mutací? “

Skutečnost, že vědci prokázali, že takové staré proteiny lze rekonstruovat, a že velmi staré translační faktory fungují dobře s mnoha různými typy ribozomů, naznačuje, že tento proces má zajímavý potenciál pro výzkum proteinových léků. Pokud se ukáže, že i jiné starověké složky syntézy bílkovin byly také všeobecné, je možné v budoucnu použít tyto staré verze k výrobě terapeutických proteinů s nepřirozenými nebo syntetickými složkami.

Odkaz: „Kinetická analýza navrhuje specifický vývoj ribozomu v moderním faktoru prodloužení od„ všeobecných “otců Arindem de Tarpeder, Nerin Prasad Fargoli, Sonia Magomdar, Batul Cassar a Soparna Saniel, 19. dubna 2021, Molekulární biologie a evoluce.
DOI: 10,1093 / molbev / msab114

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.