Сьогодні: 14 листопада 2019, 04:51




Відповісти  [ 1 повідомлення ] 
 Предки современных белков были термо - и кислотоустойчивыми 
Автор Повідомлення
Адміністратор

З нами з: 19 травня 2009, 01:31
Повідомлень: 810
Звідки: Україна
Повідомлення Предки современных белков были термо - и кислотоустойчивыми
В результате эксперимента по реконструкции древнейших аналогов современных ферментов
учёные обнаружили, что предки современных белков были адаптированы к условиям, сильно
отличающимся от нынешних. Они были более термоустойчивыми и предпочитали кислую среду.


Зображення
Структура белка с дисульфидными связями (жёлтые перемычки). Эти связи держат всю молекулу,
как скрепки или булавки, не давая белку развернуться и потерять биологическую активность.
(Фото Manuel C. / Dr. Peitsch.)


По результатам, полученным командой исследователей из Колумбийского университета (США), древнейшие ферменты «жили и работали» при гораздо более высокой температуре и в куда более кислой среде. А значит, и жизнь на Земле не обязательно терпеливо дожидалась подходящих условий, а могла образоваться тогда, когда «первичный бульон» ещё не совсем остыл и был чрезвычайно закисленным.

Хулио Эрнандес с коллегами предприняли попытку реконструкции древнего тиоредоксина — фермента, который разрывает и восстанавливает дисульфидные связи в других белках, способствуя поддержанию ими правильной третичной структуры. Сейчас этот фермент есть практически у всех групп живых организмов. Исследователи сконструировали семь видов тиоредоксинов трёх доменов жизни — архей, бактерий и эукариот, которые могли быть на планете где-то от одного до четырёх миллиардов лет назад.

Для этого своеобразного «воскрешения» исследователи сначала построили фамильное древо всех известных на сегодня разновидностей тиоредоксинов, чтобы предсказать, в каком направлении развивался белок. Потом они создали наиболее вероятную последовательность тиоредоксинов-«предков». Наконец, синтезированный ген древнейшего тиоредоксина вставлялся в кишечную палочку Escherichia coli, а затем наработанный бактерией белок очищался биохимическими методами.

Всякий фермент «предпочитает» работать при некоторых оптимальных условиях — наиболее подходящих значениях температуры и рН. Обычно такие значения называют физиологическими. Ферменты млекопитающих, например, эффективнее всего выполняют химические реакции при температуре тела животного и нейтральном рН. Конечно, есть исключения вроде пищеварительных ферментов, которые работают в кислой или щелочной среде, или белков бактерий, живущих в экстремальных условиях — например, в горячих источниках. Но нынешние тиоредоксины не относятся к «экстремалам». И всё же, как оказалось, их далёкие предки эффективно трудились в совсем других условиях. По словам исследователей, древние ферменты могли расщеплять только простые молекулы, поэтому сейчас учёным приходилось облегчать полученным «белковым ископаемым» задачу, растягивая для них белок-субстрат на атомно-силовом микроскопе для более полного доступа к дисульфидным связям белка. Но при этом все древние тиоредоксины оказались «любителями» более низких рН (то есть более кислой среды), чем их современные аналоги. С другой стороны, при проверке этих белков на термостабильность (когда наблюдают изменения в структуре белка при повышении или понижении температуры) выяснилось, что древние тиоредоксины остаются стабильными даже тогда, когда современные белки уже теряют работоспособность. В среднем температурный запас прочности у «древних» ферментов оказался на 32 ˚C выше, чем у нынешних.

Статья с описанием опытов по «воскрешению» древних ферментов опубликована в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Полученные данные говорят о том, что жизнь на Земле могла возникнуть в условиях, довольно сильно отличающихся от современных. Потом ей пришлось постепенно адаптироваться к похолоданию и снижению кислотности окружающей среды. Можно предположить, что у живых организмов есть такие запасы прочности (в эволюционном смысле), о которых мы даже не подозреваем. С другой стороны, такая палеоэнзимология позволяет не только судить о путях развития жизни, но и воссоздавать глобальные геоклиматические условия, которые сопровождали жизнь на разных этапах её развития. Зная структуру и функционирование белков миллиарды лет назад, можно понять, в каких условиях приходилось существовать биологическим молекулам.

По материалам: physorg.com , nature.com , science.compulenta.ru

_________________
З повагою, Андрій.

anomaly.pp.ua
ufology-news.com


05 квітня 2011, 18:35
Профіль WWW
Показувати повідомлення за:  Сортувати за  
Відповісти   [ 1 повідомлення ] 

Хто зараз онлайн

Зараз переглядають цей форум: Немає зареєстрованих користувачів і 2 гостей


Ви не можете створювати нові теми у цьому форумі
Ви не можете відповідати на теми у цьому форумі
Ви не можете редагувати ваші повідомлення у цьому форумі
Ви не можете видаляти ваші повідомлення у цьому форумі
Ви не можете додавати файли у цьому форумі

Вперед:  
 cron

При будь-якому використанні матеріалів сайту гіперпосилання на http://www.anomaly.pp.ua обов'язкове.

Зв'язок з адміністрацією сайту: admin[пошта]anomaly.pp.ua


Powered by phpBB © 2007 phpBB Group.

МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов ufology-news.com