Молекулярная необратимость эволюции

Молекулярная необратимость эволюции

Еще в XIX веке бельгийский палеонтолог Луи Долло сформулировал закон необратимости эволюции: группа организмов, проделавшая определенный эволюционный путь, ни при каких условиях не может пройти его обратно и породить те формы, от которых она произошла.

Действительно, вернувшиеся в воду наземные позвоночные не превратились обратно в рыб, а нелетающие птицы — в рептилий. но какие механизмы обеспечивают эту необратимость?

Для ответа на этот вопрос группа американских молекулярных биологов во главе с Джозефом Торнтоном из Орегонского университета попыталась реконструировать эволюцию одного белка — рецептора к гормону кортизолу (Гр).

Восстановив его эволюционную историю, они обнаружили, что «предком» Гр был белок, условно названный AncGR1 и способный связываться с разными стероидами. Примерно через 40 млн. лет на его основе возник белок AncGR2, отличающийся от AncGR1 37 аминокислотными заменами. Решающими из них являются две — именно они превращают AncGR2 в специфический рецептор к кортизолу.

Еще пять замен несколько улучшают его работу, остальные 30 не оказывают на нее заметного действия. однако когда исследователи заменили в реконструированном AncGR2 семь значимых аминокислот на те, которые были у AncGR1, получившийся белок утратил способность связываться с какими бы то ни было стероидами: накопившиеся «нейтральные» аминокислотные замены так изменили структуру белковой молекулы, что закрыли для нее возможность возврата к исходной функции.

Ученые полагают, что этим механизмом в основном и обеспечивается необратимость эволюции на молекулярном уровне.

Автор

Запись опубликована 21 Февраль 2011 в разделе Новости