Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Генетика

Исследовав огромный объем генетических вариантов древнего белка, ученые Университета Чикаго смогли изучить мириады путей, по которым эволюция не пошла, и установить ключевую роль случайности в развитии жизни на Земле.

Это первый опыт применения метода глубокого сканирования мутаций к реконструированным древним белкам, который позволяет сравнить путь, по которому действительно пошла эволюция, с миллионами альтернативных, которые она отвергла. Ученые начали с одной из критически важных для современной биологии человека функции белка и синтезировали библиотеку его генетических вариантов, после чего проанализировали уже их функции. Они обнаружили более 800 различных путей, которые могли привести к образованию таких же или еще лучших функций.

«У нас есть молекулярная машина времени для путешествий в прошлое, и когда мы попадаем туда, мы можем проследить любой альтернативный путь, который мог бы, в принципе, реализоваться», — говорит Джозеф Торнтон, руководитель исследования.

Оказалось, что случайность играла ключевую роль в определении того, какая из мутаций закрепится в дальнейшем. В результате, определенный исход эволюции зависел в основном от того, как развивалась цепочка случайностей, сообщает Futurity.

Ученые взяли за основу штаммы дрожжей и модифицировали их таким образом, чтобы те реагировали флюоресценцией на определенные элементы. Затем они синтезировали библиотеку древних белков, содержащую все возможные комбинации аминокислот на четырех ключевых позициях в рецепторе, который реагирует на ДНК — 160 000 штук, которые составляют все возможные эволюционные пути, которыми мог пойти этот белок. Проверив их с помощью штамма дрожжей и глубокого секвенирования, они выбрали 828 новых вариантов, которые могли бы развивать те же функции. Причем выбранный эволюцией способ экспрессии не был наиболее простым.

«Сравнив то, что произошло в истории, со всеми другими вариантами, которые привели бы к тому же результату, мы увидели, насколько эволюция идеосинкретична, — говорит Тайлер Старр, отвечавший за проведение экспериментов. — Люди часто думают, что в биологии все идеально адаптировано к своим функциям. Мы обнаружили, что то, что развилось, было всего лишь одной из многих возможностей, которые были такими же хорошими или даже лучше, чем то, с чем мы оказались сегодня».

Больший элемент случайности, чем представлялось ранее, присутствует и в процессе репликации ДНК. К такому выводу пришли американские ученые, впервые наблюдавшие отдельные этапы образования новых молекул ДНК.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
В МТИ изобрели новый способ хранения тепловой энергии
Идеи
20 стран откажутся от угольных электростанций к 2030 году
Кейсы
Новая Зеландия хочет истребить животных-вредителей с помощью CRISPR
Редактирование генома
AmEx запустила первый в мире сервис платежей на блокчейне
Блокчейн
«Предсказать скорость старения по анализам невозможно»
Идеи
Intel представила семейство 5G-модемов
Переход на 5G
Чистая энергетика
В Мексике установлена самая низкая в мире цена на солнечную энергию
Ученые вернули парализованным крысам возможность ходить
Биотехнологии
Fujitsu упростит обмен одних криптовалют на другие
Блокчейн
GE выпустила «мечту инженера» — 3D-принтер для печати авиазапчастей
3D-печать
ООН: «Цифровые технологии усиливают неравенство между странами»
Тренды
Нефтяной фонд Норвегии откажется от инвестиций в нефть и газ
Кейсы
Volkswagen инвестирует $12 млрд в производство электромобилей в Китае
Тренды
Биткойны
Владельцы биткойнов в США продадут их только при курсе $190 тысяч
Китай построит космический челнок с атомным двигателем до 2040 года
Космические планы
Изобретен более точный метод генного редактирования
Генетика
Умный замок BoxLock откроется только для вас и вашего курьера
Умный дом
Глава DARPA: «Мы застряли в прошлом, нас спасет только частный сектор»
Космические планы
Baidu представила домашних роботов и умную колонку с ИИ
Умный дом
Искусственный интеллект
«Мы воспитываем ИИ-бога, который возьмет власть над планетой»
Мутация в сообществе амишей защищает от старости
Идеи
К 2050 году водород обеспечит 1/5 энергетических потребности мира
Альтернативное топливо
Создана вакцина против рака печени
Борьба с раком
Система робомагазина Amazon Go узнает вора даже под маской
Магазины будущего
ИИ-повар Джузеппе готовит веганский майонез, по вкусу «как настоящий»
Искусственный интеллект
В Канаде введут систему идентификации на блокчейне
Блокчейн
Обнаружена еще одна экзопланета, пригодная для жизни
Жизнь в космосе
Экзоскелеты
Loсkheed Martin разработала экзоскелет для военного десанта
Компьютерная безграмотность несет угрозу американским рабочим
Рынок труда
Машинное обучение
Алгоритм Эндрю Ына лучше диагностирует пневмонию, чем врачи
Китай тестирует электронную идентификацию граждан на смартфонах
Тренды
«Биткойн-фьючерсы дестабилизируют мировую экономику»
Криптовалюты
Olie — самая дешевая умная лампа со встроенным голосовым помощником
Умный дом
Microsoft: «ИИ несет наибольшие риски нефтегазовому сектору»
Искусственный интеллект
40% пользователей боятся слежки через устройства умного дома
Умный дом
Эксперт по ИИ: «Я пацифист, но я против запрета роботов-убийц»
Искусственный интеллект
Физики экспериментально проверят теорию квантовой гравитации
Квантовая физика
TrueAccord собирает деньги с должников «мягко и аккуратно»
Финтех
Face ID будет контролировать продажу алкоголя в британских магазинах
Идеи
Человекоподобный чат-бот от Soul Machines начнет работать в Autodesk
Чатботы
Кейсы
Ученые впервые отредактировали гены в организме человека
VR не менее эффективна после инсульта, чем физиотерапия
Медицина будущего
SpaceX осуществит сверхсекретную космическую миссию Zuma
Частный космос
Медицина будущего
Началось тестирование персонализированной вакцины от рака на человеке
В Дубае остановки, мосты и причалы напечатают на 3D-принтере
Строительная 3D печать
«Электромобили GM станут прибыльными, в отличие от Tesla»
Электромобили
10 событий, которые изменят интернет вещей в 2018 году
Тренды
Технологии хранения в пять раз увеличивают стоимость чистой энергии
Чистая энергия
Новый спектроскоп позволит заглянуть в мозг новорожденных
Медицина будущего