在自然进化的历史长河中,生物体为了适应周边环境的变化,要么对自身功能进行必要的改变,要么被消灭或淘汰。但进化无疑是一个漫长而复杂的过程,生物将怎样应对这一挑战呢?以色列魏兹曼研究院的科学家通过模拟进化器观察发现,生物体中某些蛋白质所具有的活动特征,对其进化起着十分重要的作用。
该研究成果发表在最新一期的《自然遗传学》杂志上。
事实上,生物体的进化过程也是对自身产生很大伤害的过程。这种自我改变或突变对生物体本身产生的危害,可能比益处大几百倍。因此,如何减少生物体在进化过程中对自身带来的危害,一直是生物学家关注的问题。
魏兹曼研究院塔菲克博士领导的研究小组认为,拥有进行混杂活动或其他隐蔽活动能力的蛋白质,具有为自然物种完成新功能进化的天性。承担着进化功能的蛋白质,往往具有这样的特点:即它不仅承担着进化功能,而且还承担着一些与进化完全不相干的责任。例如,研究人员选择研究的一种酶(PON1),具有将胆固醇从动脉壁移开的功能,同时它还可以分解某些用于杀虫剂的化学物质。然而,PON1的主要功能,则是作为一种催化剂,用于移动一种称作“内酯”的化合物,而这项功能与前两者之间不存在任何联系。
为了弄清蛋白质的混杂功能具有什么样的进化优势,研究人员在实验室中建造了一个加速进化器,在完
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