Открития и хипотези

ОТКРИТИЯ И ХИПОТЕЗИ


Ензими, склoнни към грешки

Цели десетилетия повечето биолози са считали за даденост, че скоростите на мутиране са постоянни, а организмите са пасивни обекти, върху които действат силите на еволюцията. Все пак идеята, че организмите могат да управляват своята генетична изменчивост се периодично завладява вниманието на учените.

Едно от най-интересните открития в тази насока са склонните към грешки ДНК полимерази. Гените за тези ензими са били известни отдавна, но не са били разпознавани като полимерази до 1999 г., когато група изследователи открива, че тези белтъци могат да копират увредена ДНК in vitro.

На микробиолозите вече е било известно, че когато бактериите страдат от повреди в ДНК, те включват т.нар. SOS – отговор, който спира клетъчния цикъл и активира гените за репарация и репликация на ДНК.


SOS отговорът на Escherichia coli


Предполагали, че необикновените полимерази помагат на нормалните полимерази да не спират, когато попаднат на увредена ДНК. Но наблюдавайки функциите на SOS-индуцираните белтъци в in vitro система, три независими групи учени установяват, че тези белтъци не са помощни фактори на полимеразите, а самите те са полимерази, способни да копират увредена ДНК. Изглежда тези SOS полимерази, както ги наричат откривателите им, позволяват на клетките да произвеждат ДНК в стресови условия, когато нормалните полимерази работещи с висока точност на копиране откажат да работят. В една статия от 1995 г. в PNAS Radman и колегите му доказват, че гладуването на бактериите може да включи SOS отговора и да активира всички SOS белтъци. Така че ако гладуването включва SOS отговора, то може да е и сигнал за включване на склонните към грешки полимерази, което от своя страна довежда до повишен брой мутации. Последните изследвания показват, че склонната към грешки полимераза IV наистина е отговорна за много адаптивни мутации. Според изследователите това може да бъде молекулната основа за бързата еволюция на нови качества. По-късно Радман нарича склонните към грешки полимерази “мутази” – ензими, предназначени да генерират мутации. Това отново предизвиква дебат с еволюционните биолози, които не са съгласни че SOS полимеразите са създадени с помощта на отбора именно за тази цел. Според тях е възможно склонните към грешки ензими да са се появили и да са били допуснати от отбора поради способността си да копират увредена ДНК, а генерирането на изменчивост може да е просто страничен ефект. Възможно е също така, когато клетките са в стресова ситуация, те енергетически да не могат да си позволят ДНК синтеза с висока точност. Отговорът на молекулярните биолози е, че дори ако повишените нива на мутации не са възникнали с цел да ускоряват еволюцията, многообразието, което генерират така или иначе служи като двигател на промените. И в такъв случай увеличените нива (скорости) на мутации биха позволили на организмите да ускорят еволюцията си във времена на стрес.



Други реферати:
Анализ на статия
Анализ на реклама
Анализ на статия по маркетинг
Анализ на ресторант Fresh
Анализ на статия от вестник Капитал


Изтегли реферата



Анализ на статия от вестник Капитал - Facebook Image
Сайтът се поддържа от DH Studio | pomagalo1.com © 2012 | Общи условия