Kodomo

Пользователь

Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2014

Цель проекта: реконструировать эволюцию доменной архитектуры белков, содержащих один и тот же домен Pfam

Домены как единицы непрерывной эволюции белков

Изменения последовательности белка в эволюции можно разделить на локальные и глобальные.

Локальные - это замены аминокислотных остатков, небольшие вставки и делеции.

Глобальные - это большие по числу аминокислотных остатков изменения последовательности белка, происходящие "одномоментно", при наследовании ДНК от одного предка к одному его потомку.

У белков проявляются делециями крупных фрагментов, слиянием двух последовательностей в одну (например, путем потери стоп-кодона между последовательными генами из одного оперона бактерии), крупными вставками из последовательности другого белка (путем рекомбинации ДНК), вставкой в кодирующую последовательность фрагментов некодирующей ДНК (например, удержанием интрона у эукариот путем потери сигналов сплайсинга), появление белка из другого организма (путем горизонтального переноса ДНК). Последнее время некоторые авторы обосновывают идею о самозарождении генов белков из некодирующих последовательностей ( Ruiz-Orera et al., PLOS Genetics, 2015, Guerzoni, McLysaght, Genome Biol Evol., 2016 ).

Глобальное изменение последовательности белка имеет гораздо меньше шансов закрепиться у потомков. Но судя по последовательностям, шансы не нулевые.

Под непрерывной эволюцией будем понимать эволюцию белка, происходящую в силу локальных изменений аминокислотной последовательности от поколения к поколению и последующего отбора.

Эволюционные домены – это единицы непрерывной эволюции белков.

От существовавшей в далеком туманном прошлом предковой последовательности всех существующих последовательностей одного домена до наших дней в домене не было глобальных перестроек, только локальные изменения (по определению).

Поэтому молекулярная филогения позволяет (до некоторой степени) восстановить непрерывную эволюцию домена.

Домены эволюционируют в составе белков. Белок может быть однодоменным или содержать несколько доменов, иногда много. Из-за глобального изменения доменная архитектура белка-потомка может измениться по сравнению с предком.

Наша цель – реконструировать эволюцию доменной архитектуры выбранного домена