La estructura del tRNA del ARN de la transferencia revela la historia de Lifes
La estructura del tRNA del ARN de la transferencia revela la historia de Lifes
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El ARN de la transferencia (también llamado tRNA) es una molécula antigua, central a cada tarea que una célula se realiza y así esencial para toda la vida. Un nuevo estudio de la Universidad de Illinois indica que es también gran historiador, preservando algunos de los acontecimientos más tempranos y más profundos del pasado evolutivo en su estructura.
El estudio, co-written por Gustavo Caetano-Anollés, un profesor de las ciencias de la cosecha, e investigador postdoctoral Feng-Jie Sun, aparece 7 de marzo en la biología de cómputo de PLoS. Caetano-Anollés es un afiliado del U. del instituto del I. para la biología de Genomic.
De los millares de RNAs identificados hasta ahora, el ARN de la transferencia (tRNA) es la mayoría intermediario directo entre los genes y las proteínas. Como muchos el otro RNAs (ácidos ribonucleicos), ayudas del tRNA en traducir genes en los encadenamientos de los aminoácidos que componen las proteínas. Con la ayuda de una enzima altamente apuntada, cada molécula del tRNA reconoce y traba sobre un aminoácido específico, que lleva en la maquinaria del proteína-edificio. Para agregar con éxito su aminoácido al extremo de una proteína creciente, el tRNA debe también leer exactamente un segmento cifrado del ARN de mensajero, que da las instrucciones para la secuencia exacta de aminoácidos en la proteína.
El hecho de que sea el tRNA así que la central a la tarea de las proteínas del edificio significa probablemente que ha estado alrededor durante mucho tiempo, Caetano-Anollés dijo. Su pregunta comenzó con una corazonada que la comprensión de las características estructurales del tRNA vertería la luz en cómo los organismos y los virus se desarrollaron.
“Quizás en la evolución hay las cosas que son que los guardan, sostenido sobre, para millones o aún los mil millones de años,” Caetano-Anollés tan fundamental dijeron. “Ésos son los fósiles, los fósiles moleculares, que nos dicen sobre el pasado. Por lo tanto, estudiar estas moléculas puede tratar preguntas fundamentales en biología y la evolución.”
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Todos los tRNAs se ensamblan en una dimensión de una variable que, si está aplanada, se asemeje a un cloverleaf. El equipo comenzó buscando modelos en esta estructura del cloverleaf, usando datos detallados de centenares de moléculas que representaban virus y cada uno de los tres superkingdoms de la vida: archaea, bacterias y eukarya.
Los investigadores convirtieron todas las características de distinción de las estructuras individuales en caracteres cifrados, un proceso del cloverleaf del tRNA que permitió una búsqueda automatizada para (es decir, el más simple, la mayoría del probable) el árbol de familia “más parsimonioso” del tRNA. Condujeron el mismo análisis en los tRNAs de cada uno de los superkingdoms, para ver hasta dónde estas agrupaciones divergieron del árbol total. Esta comparación permitió que determinaran la orden en la cual los virus y cada uno de los superkingdoms divergieron.
El nuevo análisis utiliza un estudio anterior que sugirió que el archaea fuera el primer a presentarse como grupo evolutionarily distinguible. Archaea es los microbios que pueden sobrevivir en ácido de ebullición, cerca de respiraderos de azufre del océano o en otros ambientes extremos. El estudio anterior, también llevado por Caetano-Anollés, analizado el catálogo extenso de la proteína plegable - esas regiones exacto configuradas en las proteínas que les dan sus funciones - como guía turística a la historia evolutiva.
“Los datos del ARN de la transferencia corresponden con nuestros datos anteriores,” Caetano-Anollés dijo. “Esto es importante porque dos líneas de evidencia independiente se están apoyando.”
El nuevo análisis también indica que los virus emergieron poco después del archaea, con el eukarya de los superkingdoms y las bacterias siguiendo mucho más adelante - y en esa orden. Esto que encuentra puede influenciar el discusión en curso encima antes de si los virus existieron, o después de, la aparición de células vivas, Caetano-Anollés dijo.
“Esto utiliza la idea que los virus se presentaron del dominio celular,” él dijo.
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