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.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
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 (3)
3
Debug mode
Автор поста оценил этот комментарий

смотри, случилась мутация => скорее всего белок стал хуже работать, если белок для организма важен, скорее всего его носитель при этом сдохнет не оставив потомства и, как следствие не даст этому самому новому белку покорить новые вершины приспособленности. Но если и без этого белка зверушка чувствует себя неплохо (например если функция белка заключается в утилизации какой-то особой пищи, которой все равно нет в наличии), то видимо есть некоторый шанс того, что будет достигнут иной максимум (другой вопрос, что при этом никто не мешает белку окончательно испортиться)

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.
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Есть еще один важный момент, отбор проходит не 1 лучший экземпляр, а какой то процент лучших. Вообще эти ситуации неплохо моделируются, можно даже найти оптимальные значения частоты мутаций и процента "проходных" особей для максимально быстрой эволюции. А так как организмов много, рано или поздно, даже с малой вероятностью перескока, он все равно произойдет. Иначе бы мы с вами не дискутировали тут, а плавали бы инфузориями в каком нибудь болотце :)
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

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