216

Эволюция белков

Эволюция белков
Примерно так выглядит ландшафт приспособленностей. Весьма внушительно, согласитесь. Используется этот ландшафт для визуализации приспособленности (вот так неожиданность!) белков.

Как известно, белки состоят из аминокислот и набор этих аминокислот, а так же, некоторые другие факторы обеспечивают определённые функциия белка. В процессе эволюции, мутируют гены, которые отвечают за выработку белков. Ген мутировал и, третья аминокислота "с хвоста", например, стала другой. Белок стал выполнять свою функцию либо чуть лучше - тогда он имеет преимущество в отборе, либо чуть хуже, что бывает чаще всего, и тогда он отбором отсеивается. Казалось бы, всё просто. Но тогда встаёт вопрос: почему все белки до сих пор не достигли своего пика приспособленностей? Почему мы не стали сверхорганизмами, идеальными и полностью адаптированными? Ответов несколько.

Первый и самый очевидный - меняющиеся условия среды, а значит, и меняющиеся требования к белкам.

Но есть и второй фактор. Обратимся к рисунку. Пространство по горизонтали на нём это различные аминокислотные замены. По вертикали - уровень приспособленности, то есть, насколько хорошо белок выполняет свою функцию. Белок, в процессе эволюции движется по этому ландшафту и, со временем, начинается взбираться на вершину. И вот он достиг пика, всё отлично. Но оказывается, что эта вершина далеко не самая высокая. Это даже и не вершина, а так, холмик какой-то. А пик он там, вдалеке. Можно же взять и пойти дальше и достичь нужной "горы", скажете вы. Но нет, всё не так просто. Проблема в том, что белок не может спускаться. Потому что тогда его эффективность снижается (ведь, чем ниже по вертикали, тем меньше приспособленность) и он просто отсеивается отбором. Так и приходится ему куковать на своём холме, пока его товарищи по белковому братству покоряют эволюционные Эвересты.


P.S. Если постик понравится, будут и другие на тему эволюционной биологии.

4
Автор поста оценил этот комментарий

То есть грубо говоря, придется ждать, пока появятся белки с той же функцией, но которые смогут залезть на холм?

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Белки, выполняющие абсолютно одинаковые функции, как правило, имеют и одинаковые последовательности, ну или почти одинаковые. Даже, если они выделены из разных организмов. Поэтому, в большинстве случае, происходит топтание на одном месте, когда белок достиг определённой вершины.

Но есть вариант "прыжка". Когда белок с одного холмика прыгает на другой. Такое происходит довольно редко, но происходит.

показать ответы
3
Автор поста оценил этот комментарий

В тегах... :)

Отдельно "Белка".

Отдельно "Эволюция"

Остальное я уже "на волне" читал.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Хех, не заметила)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Недавно спорил на счет существования эволюции (с преподом по философии). Ей хотелось увидеть, как курица в крокодила эволюционирует. Но направленная эволюция сделала своё дело
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Странно, что препод по философии совершает такие вопиющие логические ошибки. Это как отрицать факт развития человека в онтогенезе на основании того, что армянин не вырастает в шведа.
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

кхм, а еще посты ? интересная же тема

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Извини, была в отьезде очень долго, теперь скоро сессия, так что уже после нее, то бишь, через месяц.
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Интересно. Расскажи еще)

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Ещё белки кристаллины (в хрусталике глаза). Требования к ним не настолько серьёзные, поэтому они формировались из очень разного материала, казалось бы, совсем из другой оперы. Например, из ферментов, которые просто занимались превращением углеродов)

Я много ещё расскажу в следующих постах, касательно всего этого.

показать ответы
0
Debug mode
Автор поста оценил этот комментарий

при изменении условий с одной стороны могут возникать мосты, а с другой просто образовываться минимумы на месте максимумов, т.е. степень приспособленности (она же значении функции) падает, или я не прав?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Ландшафт может меняться как угодно) тут дело в том, что на существующем ландшафте белок не может сползти внизм, так как вниз в любом случае "плохо".
показать ответы
4
Debug mode
Автор поста оценил этот комментарий

как-то оно очень однобоко - белок может по каким-то причинам просто выйти из под действия отбора (или давление может быть очень слабым), тогда он будет более или менее свободно гулять по этому ландшафту + изменившаяся среда может сбросить его с пика в яму. 

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Если белок не участвует в отборе, то все его мутации нейтральны и будут распространяться по другим законам, дрейфа, например.
Изменение условий вызывает изменение ландшафта, но не положения белка, вниз он сползти не может самостоятельно.
показать ответы
3
Автор поста оценил этот комментарий
Не все знают связь между аминокисотами и белками, не все знают что такое амины вообще (привет новым стандартам образования). И да, есть ещё такая итересная вещь как мутации.

Тут надо начинать с азов, если есть желание просвещать людей на такие темы.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Хорошо, спасибо за идею для следующего поста)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Нихрена не понятно.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Извините, я пыталась( если скажете, что именно непонятно, постараюсь обьяснить.
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

А можешь посоветовать чтиво на эту тему (эволюция, и все такое)?

Пока только Докинза прочитал пару книжек.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Именно научно-популярная литература интересует или научная?
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

не не, одно дело когда один участок меняется, и это изменение полезно - вот редкий случай, а чтобы поменялось за раз столько, чтобы белок перескочил на другой путь развития, это, я думаю, невозможно.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Возможно, это макромутация.

Например, превращение фермента трипсина в белок, защищающий кровь рыб от замерзания.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Пространство по горизонтали на нём это различные аминокислотные замены. По вертикали - уровень приспособленности

а "вдалике" на графике что означает?))

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Что до самого высоко уровня приспособленности белка очень много аминокислотных замен)
3
Автор поста оценил этот комментарий
Так ведь некоторые мутации могут сбросить белок в случайное место в этом пространстве, где он в процессе эволюции найдет другой локальный максимум.
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Если мутации вызывают ухудшение эффективности, то белок не пройдет отбор. Мутации могут перебросить на ту же высоту примерно, такое бывает, но редко. Отписала уже об этом в комментах, в пост вставить забыла.
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий
График неинформативный. Даже после прочтения поста не очень понятно, что это такое - пространство последовательностей и как его измерить
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Ну, грубо говоря, каждый отдельный участок этого ландшафта, это определенная аминокислотная замена, то есть, последовательность аминокислот в белке. И, чем выше она в ландшафте, тем лучше выполняет свою функцию.
показать ответы

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества