Исследователи выяснили историю происхождения гемоглобина
Группа американских и британских исследователей смогла восстановить мутации древних белков, которые привели к появлению гемоглобина около 400 миллионов лет назад у общего предка человека и акулы, заявил профессор Чикагского университета Джозеф Торнтон, 20 мая сообщает журнал Nature.
Гемоглобин — сложное белковое соединение, отвечающее за перенос кислорода между органами, и состоящее из четырех частей, причем белки этих составных частей никогда не соединяются перекрестно между собой.
Долгое время оставалось непонятно, как белкам удалось соединиться. Биологи из Техасского университета A&M, Медицинского центра Чикагского университета, Университета Небраски-Линкольна, а также британские коллеги из Оксфордского университета создали метод ретроспективного анализа белковых последовательностей.
Им удалось определить «недостающее звено» в череде эволюции, которое привело к появлению гемоглобина из более простых соединений. Оказалось, что для появления четырехкомпонентного комплекса достаточно двух мутаций белков, которые, предположительно, произошли 400 миллионов лет назад.
«Мы были поражены, когда увидели, что такой простой механизм может придать соединению такие сложные свойства. Это говорит о том, что скачки в сложности могут происходить внезапно и даже случайно во время эволюции, создавая новые молекулярные объекты, которые в конечном итоге становятся необходимыми», — заявил руководителя исследования Торнтон.
Данный метод анализа может быть применен и к другим соединениям, гемоглобин стал первым, так как его структура и функции изучены намного лучше других молекул. Ученые подчеркнули, что самым удивительным в этой мутации является критическое изменение в функциях полученного комплекса, которое позволило гемоглобину связывать молекулы кислорода.
