2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
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
- Реконструкция эволюции доменной архитектуры состоит в указании перестроек доменной архитектуры на ветвях филогенетического дерева домена
- Филогения видов, из которых получены белки, позволяет привязать изменения доменной архитектуры к эволюции видов (таксономии).