Известно много случаев сходства первичной структуры (последовательности аминокислот) белков у разных организмов. Предложите различные объяснения этому факту.


Известно много случаев сходства первичной структуры (последовательности аминокислот) белков у разных организмов. Предложите различные объяснения этому факту.
Рейтинг: 5.0/1
Просмотров: 55 | Добавил: (09.11.2020) (Изменено: 09.11.2020)

Всего ответов: 1

Обсуждение вопроса:
Всего ответов: 1
Аватар
0

09.11.2020 оставил(а) комментарий:
Сходство двух молекул может наблюдаться на большом протяжении (десятки аминокислот) или только на небольших участках. Разберем различные случаи сходства в первом смысле.
Долгое время считалось, что вероятность независимого возникновения в ходе эволюции двух одинаковых длинных последовательностей аминокислот очень невелика. Поэтому, если две последовательности длиной во много десятков или сотен аминокислот каждая очень похожи, то предполагалось, что у них был общий предок. С этих позиций можно предложить, например, следующие объяснения сходства.
Существуют белки, которые похожи у всех организмов (или, в частности, у всех эукариот) Это, вероятно, связано с тем, что такие белки выполняют очень важные функции, хорошо к этому приспособлены и мутации в генах этих белков летальны. Так, очень похожи гистоны (белки, входящие в хромосомы эукариот), цитохромы С (белки, необходимые для дыхания бактерий и митохондрий), ряд белков аппарата трансляции. Сходство белков двух организмов можно объяснить и тем, что они относительно близки по систематическому положению (например, оба относятся к насекомым); тогда общий предок этих насекомых содержал предковый ген этого белка. Это примеры гомологического сходства, то есть сходства на основе родства.
Предположим, например, что один организм попадает внутрь другого и белки одного организма могут входить в состав другого и выполнять какие-либо функции. Четкий пример этому мы находим у хищников: некоторые ресничные черви питаются кишечнополостными, причем стрекательные клетки последних не перевариваются, а целиком, со всеми своими белками входят в состав покровов хищника и служат ему в качестве дополнительного оружия. Ничто не мешает таким взаимодействиям и между паразитом и хозяином. (Кстати, недавно доказано, что одна паразитическая красная водоросль вводит в клетки хозяина, тоже красной водоросли, свои ядра и в них синтезируется РНК.)
Нельзя исключить и того, что от организма к организму передаются не сами белки, а их гены. ДНК между организмами может передаваться, например, с помощью вирусов, способных поражать и паразита, и хозяина. Вероятно, так передался фермент, разрушающий перекиси, от одной сребробрюшковой рыбы к ее симбионтной бактерии. Если верно, что митохондрии — потомки симбиотических бактерий, то вот и еще один пример: многие гены митохондриальных белков находятся в ядре, то есть перешли к хозяину от симбионта.
Перейдем теперь к случаям сходства во втором смысле. Все вышеприведенные объяснения годятся и здесь. Другими словами, белки с общим происхождением могут в череде поколений видоизменяться настолько, что заметное сходство останется только на небольших участках.
Еще один случай сходства — специальные метки в составе белков. Например, чтобы белок, синтезированный в цитоплазме эукариотической клетки, мог попасть в ядро, он должен иметь в своем составе участок из нескольких положительно заряженных аминокислот подряд. Разные белки, которым следует находиться в ядре, приобрели эти метки иногда от общего предка (те же гистоны), а иногда независимо.
Бывают похожими участки, выполняющие сходные функции. Например, весьма похожи активные центры самых разных протеаз, хотя, возможно, не все они произошли от одного предка.
avatar