Эволюция митохондриального переносчика кальция раскрыта филогенетическим анализом

Уровни кальция регулируют множество клеточных процессов, от метаболизма до деления. Эти уровни, в свою очередь, регулируются транспортом кальция в митохондрии и из них. Лаборатория сравнительной геномики Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) и Барселонского суперкомпьютерного центра (BSC-CNS) выявила, что переносчик, регулирующий клеточный уровень кальция, дублировался около миллиарда лет назад, образовав два подтипа.

• Только один подтип присутствует у животных.
• Большинство грибов сохранили другой подтип.
• Хитридиомицеты — водные микроскопические организмы — единственное семейство в царстве грибов, имеющее тот же подтип переносчика, что и животные.

Использование кальциевого переносчика любого другого гриба в качестве модели может привести к некорректным наблюдениям и выводам.

Масштабный вычислительный анализ

Исследование, опубликованное в Nature Communications, использовало вычислительные методы для анализа полного генома более 1000 организмов. Анализ подтвердил, что эта митохондриальная транспортная система уже присутствовала у общего предка грибов и животных.

Экспериментальные тесты лаборатории Фабианы Перочи в Центре Гельмгольца в Мюнхене подтвердили, что белки хитридиомицетов выполняют функцию, эквивалентную человеческой.

Разрешение парадокса

Ранее наблюдалось, что переносчик кальция у грибов действует иначе, чем у животных, и даже присутствует в организмах, не транспортирующих кальций в митохондрии. Это считалось парадоксом.

Реконструкция эволюционной истории этих белков позволила разрешить парадокс и идентифицировать истинные эквиваленты человеческой системы среди грибов. Это открывает новые возможности для их использования в качестве экспериментальных моделей.