Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Цитологии>>Эволюция биосинтеза белка могла начаться до появления рибосом

Вторник, 27 Август 2013 22:20

Эволюция биосинтеза белка могла начаться до появления рибосом

Автор 

Во время биосинтеза рибосома строит полипептидную цепь в соответствии с кодом, который она читает на матричной РНК. Сырьё для постройки белка приходит к рибосоме в виде аминоацилированных транспортных РНК: к каждой такой тРНК прикреплена аминокислота. тРНК нужна для того, чтобы распознать трёхнуклеотидное слово в мРНК. Не вдаваясь в подробности, скажем, что для каждой аминокислоты есть своя тРНК-переводчик, и аминокислота должна соединиться с той тРНК, которая соответствует нужному нуклеотидному слову в мРНК. 

Приблизительная схема молекулы одной из аминоацил-тРНК-синтетаз (иллюстрация C4ptain_Mike).Приблизительная схема молекулы одной из аминоацил-тРНК-синтетаз (иллюстрация C4ptain_Mike).Аминокислот, участвующих в биосинтезе белка, двадцать, и важно, чтобы каждая из них нашла свою тРНК. И тут на сцене появляются особые ферменты, называемые аминоацил-тРНК-синтетазами: они и соединяют аминокислоты и тРНК. Но не просто соединяют: они ещё и проверяют правильность соединения, то есть выполняют редакторскую работу: если аминокислота связалась с чужой тРНК, фермент разрушает связь и образует новую, уже с другой тРНК. Такое редактирование происходит и в рибосоме, которая сверяет тРНК с последовательностью в мРНК, однако точность редактирования на уровне аминоацил-тРНК-синтетаз в 100 раз выше, чем на рибосоме. Следовательно, важность этих ферментов трудно переоценить, и механизм их работы изучали целые армии исследователей. 

Однако после того, как механизм работы этих ферментов стал более или менее понятен, возник другой вопрос — об их эволюции. Как развивались аминоацил-тРНК-синтетазы, были ли у них какие-то предки, с чем они работали на заре своей истории? Отчасти на эти вопросы отвечает работа Густаво Каэтано-Анольеса и его сотрудников из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США), опубликованная в PLoS ONE. Профессор Каэтано-Анольес известен своим интересом к эволюции процесса биосинтеза (так, он противник гипотезы «мира РНК»), поэтому его очередная статья, как выражаются в таких случаях, «является частью большого проекта». 

На этот раз исследователи попытались проследить эволюционную судьбу различных доменов (или структурно-функциональных единиц) молекул аминоацил-тРНК-синтетаз. Логика тут, если опять же не вдаваться в тонкости, довольно простая: если какое-то изменение, какая-то мутация в молекуле встречается у небольшого числа организмов, то эта черта относительно свежая, эволюционно молодая. Если же какая-то особенность в молекуле наблюдается у многих разновидностей белка, то это говорит об эволюционной древности. 

Оказалось, что в молекулах аминоацил-тРНК-синтетаз самые древние части — те, что соединяют аминокислоту и тРНК и разрывают связь, если она оказалась неправильной. А вот области белка, которые отвечают за распознавание самой тРНК и дают указание, какую аминокислоту нужно присоединить, оказались эволюционно молодыми. То есть аминоацил-тРНК-синтетазы как будто научились сначала сшивать две молекулы и только потом распознавать, что именно они сшивают. 

Из этого можно было бы сделать вывод, что прежде аминоацил-тРНК-синтетазы работали с какими-то другими молекулами. Исследователям удалось установить сходство ферментов с другими белками, которые могут образовывать дипептиды (то есть сшивать вместе две аминокислоты) безо всякой рибосомы. О том, что какой-то безрибосомный белковый синтез, ограниченный вот такими дипептидами, существует в природе, известно было давно, но никто не рассматривал его как предковую форму рибосомного биосинтеза. 

Иными словами, биосинтез белка мог в какой-то мере существовать и без сложнейшей рибосомной машинерии, с её кучей белков и специальных рибосомных РНК. Потом уже, по мере развития нуклеиновых кислот и усиления взаимодействия между ними и белками, аминоацил-тРНК-синтетазы приобрели «надстройки», позволяющие им работать с новыми партнёрами.

Впрочем, считаем нужным напомнить сторонникам и противникам «белковых» и «нуклеиновых» теорий возникновения жизни, что и та и другая остаются пока лишь гипотезами, не имеющими окончательного подтверждения.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Прочитано 7024 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Выбирая место для колонии, муравьи используют «коллективный мозг»

25-09-2012 Просмотров:6709 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Выбирая место для колонии, муравьи используют «коллективный мозг»

Если муравьям приходится иметь дело с большим объёмом информации, решение принимает колония в целом, поскольку отдельно взятая особь в этом случае непременно ошибётся. Фото Takao Sasaki / James S. Waters /...

Установлена истинная причина вымирания пещерных медведей

23-09-2010 Просмотров:8955 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Установлена истинная причина вымирания пещерных медведей

    Команда учёных, возглавляемая специалистами из института эволюционной антропологии Макса-Планка (Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie), исследовала митохондриальные ДНК 17 останков пещерных медведей. Анализ дал неожиданные результаты, биологам даже пришлось пересмотреть...

Юрские термиты сожрали юннанозавра

30-08-2013 Просмотров:6687 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Юрские термиты сожрали юннанозавра

Интереснейшие ихнофоссилии (то есть окаменевшие следы жизнедеятельности древних животных) обнаружили китайские палеонтологи вокруг скелета раннеюрского прозауропода. Они представляют собой фуражные галереи, по которым древние термиты передвигались во время поедания туши...

У ископаемого угря был позвоночник наземного животного

24-05-2012 Просмотров:7924 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Рыбы, продолжая жить в воде, могли приобретать детали анатомического строения, свойственные наземным животным. Из отложений каменноугольного периода Шотландии (их возраст составляет около 345 млн лет) был описан угорь с необычным строением...

Филиппинцы поймали крупнейшего крокодила

07-09-2011 Просмотров:7259 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Филиппинцы поймали крупнейшего крокодила

4 сентября 2011 года близ филиппинской деревни Консуэло был пойман огромный крокодил, подозреваемый в нападении на людей. К чести жителей селения, они не убили опасного хищника, а лишь пленили его. Данный...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.