科學(xué)家重建20億年前的酶 解決了一個(gè)長(zhǎng)期存在的謎團(tuán)
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這是一棵系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的樣子，其起源（中間）可以追溯到20億年前。家重建億解決樹(shù)枝的年前重慶同城約炮（微信199-7144-9724）提供頂級(jí)外圍優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求頂端分別代表一個(gè)現(xiàn)代生物體的酶。資料來(lái)源：Diana Smikalla
（神秘的酶的謎地球uux.cn）據(jù)cnBeta：由Mario Mörl和Sonja Prohaska教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組專注于被稱為tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶的酶，它們將C-C-A序列的個(gè)長(zhǎng)三個(gè)核苷酸構(gòu)件附著在細(xì)胞內(nèi)的小RNA（轉(zhuǎn)移RNA）上。這些RNA隨后被用來(lái)為蛋白質(zhì)的期存合成提供氨基酸。利用系統(tǒng)發(fā)育重建，科學(xué)該團(tuán)隊(duì)重建了大約20億年前存在于細(xì)菌中的家重建億解決一種祖先酶的候選者，并將其與一種現(xiàn)代細(xì)菌酶進(jìn)行比較。年前重慶同城約炮（微信199-7144-9724）提供頂級(jí)外圍優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求
他們發(fā)現(xiàn)這兩種酶的酶的謎工作精度相似，但在反應(yīng)上有明顯的個(gè)長(zhǎng)區(qū)別。以前，期存科學(xué)家們無(wú)法理解為什么現(xiàn)代酶經(jīng)常中斷它們的科學(xué)活動(dòng)，但這項(xiàng)研究表明，家重建億解決這種傾向?qū)嶋H上是年前一種進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，這讓生物化學(xué)家困惑了幾十年。
祖先的酶是漸進(jìn)式的，即它的工作沒(méi)有中斷，但每隔一段時(shí)間就會(huì)移除已經(jīng)正確添加的核苷酸構(gòu)建塊。這些結(jié)果表明，從酶的重建中可以了解到許多關(guān)于現(xiàn)代酶的進(jìn)化和特性，許多問(wèn)題只能通過(guò)生物信息學(xué)和生物化學(xué)之間的互動(dòng)來(lái)解決--在計(jì)算機(jī)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)之間來(lái)回穿梭。
通過(guò)追蹤關(guān)系進(jìn)入過(guò)去
利用基因序列，也可以創(chuàng)建細(xì)菌的進(jìn)化系統(tǒng)樹(shù)。從今天物種樹(shù)中廣泛的生物多樣性開(kāi)始，單個(gè)基因的進(jìn)化路徑可以沿著關(guān)系和分支進(jìn)行重建，并艱難地追溯到一個(gè)共同的起源。
這種重建是一個(gè)三步走的過(guò)程。首先，在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索相應(yīng)的現(xiàn)代酶，以便能夠檢查氨基酸構(gòu)建塊的序列。然后得到的序列可以用來(lái)計(jì)算原始序列應(yīng)該是什么樣子的。然后將編碼舊酶的相應(yīng)基因序列引入實(shí)驗(yàn)室細(xì)菌，使其形成所需的蛋白質(zhì)。然后可以對(duì)這種酶進(jìn)行詳細(xì)研究，以確定其特性并與現(xiàn)代酶進(jìn)行比較。
Sonja Prohaska回憶說(shuō)："當(dāng)實(shí)驗(yàn)室傳來(lái)消息，重建的酶可以進(jìn)行C-C-A加成，而且甚至在比今天的酶更寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，這就是突破。"
進(jìn)化的優(yōu)化 - 活動(dòng)中的停頓提高了效率
與生物體一樣，酶也是通過(guò)進(jìn)化進(jìn)行優(yōu)化的。一種酶所做的工作（催化作用）通常運(yùn)行得越快、越好，它與底物的結(jié)合就越強(qiáng)。重建的祖先酶正是這樣做的，它緊緊抓住底物，即tRNA，并將三個(gè)C-C-A核苷酸一個(gè)接一個(gè)地附著在上面不松手。另一方面，現(xiàn)代的tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶是分布式的，也就是說(shuō)，它們分階段工作，期間有停頓，反復(fù)釋放它們的底物。然而，它們比其祖先的前輩更有效率和速度。
這使研究人員感到困惑。為什么現(xiàn)代酶會(huì)不斷釋放它們的底物呢？解釋在于反向反應(yīng)的現(xiàn)象，在這個(gè)過(guò)程中，結(jié)合的核苷酸被酶再次移除。雖然祖先的酶與底物的強(qiáng)烈結(jié)合導(dǎo)致了隨后的移除，但現(xiàn)代酶的反向反應(yīng)幾乎完全被放開(kāi)底物所阻止。這使它們能夠比其前輩更有效地工作。
"我們現(xiàn)在終于能夠解釋為什么現(xiàn)代tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶盡管具有分布性，但工作卻如此高效，"Mario Mörl說(shuō)。"這一發(fā)現(xiàn)讓我們團(tuán)隊(duì)的人完全吃驚。我們沒(méi)有想到會(huì)有這樣的結(jié)果。我們?cè)?0年前就有這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在我們終于可以用生物信息學(xué)的重建方法來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。生物信息學(xué)和生物化學(xué)之間的這種密切合作在萊比錫已經(jīng)存在了好幾年，并且已經(jīng)證明，這不是第一次，對(duì)雙方都是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。"