Исследователи проанализировали генный банк, чтобы обнаружить корни эволюционного древа

Исследователи разработали новый метод для поиска в архивах известных генетических последовательностей с целью сравнения похожих белков во многих царствах жизни. Используя сравнения для количественной оценки эволюционной близости видов, они идентифицировали Actinobacteria (группу одномембранных бактерий, включающих обычные почвенные и водные формы жизни) как основу эволюционного древа.

Методология исследования

• Задача: Преодолеть проблему несогласованной маркировки в генном банке, который содержит более 600 000 генов из геномов более 6000 видов. Белки со схожей структурой и функцией могут иметь разные идентификаторы.
• Объект изучения: Исследователи сосредоточились на рибосомальных белках, так как они точно идентифицированы и не передаются горизонтально, что делает их хорошими маркерами для отслеживания эволюции.
• Ключевой метод: Команда разработала эффективный способ поиска всех копий одного семейства белков. Они выявили маркерные последовательности аминокислот, определяющие специфические типы изгибов белковой структуры. Это позволило почти идеально выровнять белки для сравнения.

Результаты

• Структурное выравнивание белков позволило легко обнаружить небольшие различия, указывающие на принадлежность к разным ветвям эволюционного древа. Например, разница в одной аминокислоте в рибосомальном белке отделяет бактерии с одной клеточной мембраной от бактерий с двумя.
• Анализ двух семейств рибосомальных белков, S19 и S13, указал на Actinobacteria как на последнего универсального общего предка. Этот результат согласуется с более ранней работой группы по белкам S9 и S12.

Дальнейшие планы

Группа планирует продолжить поиск доказательств, анализируя дополнительные белки, а также ДНК и РНК, чтобы систематизировать данные генного банка и уточнить картину эволюционного древа.