В январе Prehoda был в команде, которая нашла, что случайная мутация 600 миллионов лет назад в одноклеточном организме создала новую семью белков, которые важны для многоклеточной жизни. В новой газете Prehoda и коллеги описывают то, что мутация сделала к оригинальному белку, фермент, известный как guanylate киназа.Бумага, теперь онлайн, будет показана с иллюстрацией на покрытии выпуска 23 ноября Журнала американского Химического Общества.
Мутации происходят беспорядочно. Большинство – плохие новости.
Понимание их лучше, Прехода сказал, могло потенциально указать на новое лечение человеческих болезней, таких как рак. Иногда мутация хороша, помогая организму приспособиться к изменениям окружающей среды или продвижению полного фитнеса.Лаборатория Преходы первоначально использовала молекулярную технику, названную наследственной реконструкцией белка. Техника позволяет исследователям двигаться назад в эволюционное дерево, чтобы видеть молекулярные изменения и вывести, как белки выступили в прошлом.
Для нового исследования лаборатория Преходы сотрудничала с исследователями в Медицинском колледже штата Висконсин, которые учились, изменила ли мутация, которую они обнаружили возможно, гибкость белка. Затем, его команда обратилась к компьютерным моделированиям в Высокоэффективном Вычислительном Средстве Ядра Исследования UO, чтобы исследовать, как измененная гибкость они изолировали, в свою очередь, ведомый к изменениям во взаимодействиях белка.«Мы нашли, что эта мутация, которая помогла нашему одноклеточному предку стать многоклеточным, и закончила тем, что привела в совершенно новую семью белков, которые характерны для животных, сделала так очень интересным способом», сказал Прехода, который является директором Института UO Молекулярной биологии. «Удивительно, эта мутация взяла белок, который был действительно гибок – важная черта для ее старой работы – и сделал ее намного более твердой, таким образом, она могла продвинуться к новой функции».
Мутация, которую исследователи маркировали s36P, выделяла каскад событий, на которых guanylate взаимодействия киназы следовали новыми маршрутами и развились в более сложные многоклеточные организмы, сказал Прехода. Мутация все еще сохранена у всех животных сегодня, добавил он.«Много белков, которые делают работу в наших телах, может считаться молекулярными машинами», сказал Прехода. «Они двигаются способом, который скоординирован с функцией.
Каждый белок вращается в кругу или двигателях вдоль нитей. Наш белок, перед мутацией, был ферментом, которому связали определенные гибкие движения с его функцией.
Эта мутация зафиксировала основу белка, захватив молекулу в форму, которая важна для ее новой функции».Prehoda и коллеги сообщили об их открытии мутации в газете, которая появилась 7 января в iLife журнала.