Аминокислотная последовательность предковой полипептидной цепи

Объединив информацию, полученную на основании анализа молекулярных филогенетических древес, составленных для отдельных аминокислотных субъединиц, можно восстановить полную аминокислотную последовательность предковой полипептидной цепи.

Смотрите рисунок - Родоначальный аминокислотный остаток (6)

Смотрите рисунок - Установить родоначальный аминокислотный остаток (7)

Обобщая данные по построению эволюционных древес
для отдельных аминокислотных остатков

Обобщая данные по построению эволюционных древес для отдельных аминокислотных остатков (смотрите рисунки выше), можно воссоздать предковую цепь. На этом рисунке приведена последовательность первых 10 аминокислотных остатков в соответствующих участках предковой β-γ-δ -цепи и трех современных потомков. Остатки в δ- и γ-цепях и остатки в предковой цепи, которые отличаются от остатков в тех же положениях современной β-цепи, обозначены черными квадратами. Остатки в положениях 1, 4 и 9 предковой цепи неизвестны или установлены неточно из-за пробелов в наших знаниях о генетическом коде.

На рисунке выше приведена такая предполагаемая последовательность первых 10 аминокислотных остатков в полипептидной цепи, от которой произошли, по-видимому, современные β-, γ- и δ-цепи гемоглобина человека.

Для того чтобы установить с помощью химической палеогенетики эволюционное родство между двумя различными организмами, вовсе не обязательно знать аминокислотную последовательность тысяч или хотя бы сотен гомологичных полипептидных цепей. Подобное требование было бы, конечно, чрезмерным. Сравнение немногих цепей — скажем, нескольких десятков их — даст вполне достаточно информации, так как на основании статистического анализа данных по сравнительно немногим цепям вполне можно проследить эволюцию большого числа цепей.

Химическая палеогенетика открывает широкие возможности. Например, восстановление аминокислотной последовательности для нескольких полипептидов какого-нибудь древнего организма позволит строить предположения о некоторых физиологических функциях этого организма. Можно будет решить, например, способен ли был бы этот организм существовать в условиях современной атмосферы или он был приспособлен к жизни в атмосфере, обладавшей иными свойствами.

Подобные реконструкции аминокислотных последовательностей полипептидов дадут возможность высказывать обоснованные предположения об организмах, которые не сохранились в виде ископаемых остатков (например, животных, лишенных внутреннего или наружного скелета). Это позволит без помощи ископаемых остатков восстановить, по крайней мере частично, органический мир далекого прошлого. Пожалуй, одно из основных достоинств химической палеогенетики состоит в том„ что с ее помощью можно строить филогенетическое древо на основании данных о молекулярных последовательностях, совершенно независимо от филогенетических данных, полученных обычными методами.

Если это осуществимо, то ученые получат возможность сравнить филогенетические древеса двух типов — молекулярное и классическое — и определить, согласуются ли они между собой. И если окажется, что это так, то химическая палеогенетика явится убедительным и независимым подтверждением уже и без того достаточно обоснованной теории эволюции.

«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка

• Родственные взаимоотношения известных цепей гемоглобина и миоглобина человека
• Представление о происхождении от общего предка α- и β-цепей
• Дупликатные гены
• Эволюция
• ДНК аминокислот
• Миоглобин кашалота и α- и β-цепи гемоглобина человека
• Сдвиг сегментов α- и β-цепей
• Различия в скорости и согласованности процессов в аминокислотной последовательности
• Сравнение цепей гемоглобина, позволяющее установить время для эффективного замещения
• Различия в аминокислотной последовательности между цепями гемоглобина и миоглобина
• Принципы химической палеогенетики