Российские исследователи выявили ключевые закономерности в изменении аминокислотных последовательностей белков у позвоночных и насекомых, определив факторы, влияющие на эволюционные процессы. Работа объединила специалистов из Сколтеха, МГУ, Института проблем передачи информации РАН и Института эпидемиологии.
Белки как ключ к пониманию эволюции
Белки выполняют важнейшие функции в живых организмах, а их последовательности — уникальный индикатор эволюционных изменений. Ученые выделили две движущие силы таких преобразований: внешние условия (климат, патогены) и внутренние геномные взаимодействия, известные как эпистаз. Эти факторы формируют противоположные эволюционные паттерны, что открывает новые возможности для анализа.
Прорыв в исследовании коэволюции
Под руководством профессора Георгия Базыкина команда доказала: внешние факторы провоцируют быстрые изменения в белках, а эпистаз способствует их стабилизации. Аспирантка Сколтеха Анастасия Столярова пояснила: «Внешняя среда со временем снижает преимущество текущих генетических вариантов, а эпистаз, напротив, усиливает выгодные сочетания участков генома, обеспечивая их устойчивость».
Универсальные закономерности и перспективы
Биоинформатический анализ показал: позиции в геноме, подверженные положительному отбору, эволюционируют быстрее из-за внешних воздействий. В то же время участки под отрицательным отбором, где доминирует эпистаз, меняются медленнее, сохраняя оптимальные комбинации. Это открытие позволяет точнее прогнозировать направленность эволюционных процессов и их влияние на живые системы.
Исследование не только углубляет понимание молекулярной эволюции, но и задает вектор для новых открытий в генетике и биоинженерии. Работа стала ярким примером успешного сотрудничества ведущих научных центров России.
Источник: scientificrussia.ru
