【{$randkws}】科学家重建20亿年前的酶 解决了一个长期存在的谜团 - {$web_name} 运用操控系统发育重建

这是一棵操控系统发育树的样子，其起源（中间）可以追溯到20亿年前。树枝的顶端分别代表一个现代生物体的酶。资料来源：Diana Smikalla
（神秘的地球uux.cn）据cnBeta：由Mario Mörl和Sonja Prohaska教授领导的探究小组专注于被称为tRNA核苷酸转移酶的酶，它们将C-C-A序列的三个核苷酸构件附着在细胞内的小RNA（转移RNA）上。这些RNA接着被用来为蛋白质的网友小米旗舰攻略合成提供氨基酸。运用操控系统发育重建，该团队重建了大约20亿年前存在于细菌中的一种祖先酶的候选者，并将其与一种现代细菌酶开展较为。
他们察觉这两种酶的岗位精度相似，但在反应上有显著的区别。过去，科学家们无法理解为什么现代酶常常中断它们的促销，但这项探究表明，这种倾向实际上是一种进化长处，这让生物化学家困惑了几十年。
祖先的重磅国庆档观察酶是渐进式的，即它的岗位没有中断，但每隔一段时间就会移除已然正确添加的核苷酸兴办块。这些结局表明，从酶的重建中可以知晓到许多有关现代酶的进化和特性，许多难题只能经由生物信息学和生物化学之间的互动来解决--在计算机计算评测室评测之间来回穿梭。
经由追踪关系进入过去
运用基因序列，也可以兴办细菌的进化操控系统树。从今日物种树中广泛024暑期档盘点生物多样性着手，单个基因的进化路径可以沿着关系和分支开展重建，并艰难地追溯到一个共同的起源。
这种重建是一个三步走的过程。先是，在资料库中检索相应的现代酶，以便能够检查氨基酸兴办块的序列。然后得到的序列可以用来计算原始序列应该是什么样子的。然后将编码旧酶的成年人的工作：情绪管理相应基因序列引入评测室细菌，使其形成所需的蛋白质。然后可以对这种酶开展详尽探究，以确定其特性并与现代酶开展较为。
Sonja Prohaska记忆说："当评测室传来讯息，重建的酶可以开展C-C-A加成，并且乃至在比今日的酶更宽的温度范围内开展，这就是革新。"
进化的完善 - 促销中的停顿提升了效率
与生物体一样，酶也是经由进化开展完善的。一种酶所做的岗位（催化作用）通常管理得越快、越好，它与底物的结合就越强。重建的祖先酶正是这样做的，它紧紧抓住底物，即tRNA，并将三个C-C-A核苷酸一个接一个地附着在上面不松手。另一方面，现代的tRNA核苷酸转移酶是分布式的，也就是说，它们分阶段岗位，期间有停顿，反复释放它们的底物。但是，它们比其祖先的前辈更有效率和速度。
这使探究人员感到困惑。为什么现代酶会不断释放它们的底物呢？阐释在于反向反应的现象，在这个过程中，结合的核苷酸被酶再次移除。尽管祖先的酶与底物的强烈结合导致了接着的移除，但现代酶的反向反应差不多完全被放开底物所阻止。这使它们能够比其前辈更有效地岗位。
"我们如今总算能够阐释为什么现代tRNA核苷酸转移酶尽管具有分布性，但岗位却如此高效，"Mario Mörl说。"这一察觉让我们团队的人完全吃惊。我们没有想到会有这样的结局。我们在20年前就有这个难题，如今我们总算可以用生物信息学的重建方法来回答这个难题。生物信息学和生物化学之间的这种密切兴办在莱比锡已然存在了好几年，并且已然证明，这不是第一次，对双方都是一个巨大的长处。"