Lo studio rivela informazioni sull’evoluzione delle proteine
Peter Wolynes della Rice University e il suo gruppo di ricerca hanno svelato una svolta nella comprensione di come si evolvono sequenze genetiche specifiche, note come pseudogeni. Il loro articolo è stato pubblicato il 13 maggio negli Proceedings of the National Academy of Sciences .
Guidato da Wolynes, il D.R. Professore di Scienze della Bullard-Welch Foundation, professore di chimica, bioscienze, fisica e astronomia e co-direttore del Center for Theoretical Biological Physics (CTBP), il team si è concentrato sulla decifrazione dei complessi paesaggi energetici delle presunte sequenze proteiche de-evolute corrispondenti agli pseudogeni.
Gli pseudogeni sono segmenti di DNA che un tempo codificavano per proteine ma da allora hanno perso la capacità di farlo a causa della degradazione della sequenza, un fenomeno chiamato devoluzione. In questo caso, la devoluzione rappresenta un processo evolutivo non vincolato che avviene senza le consuete pressioni evolutive che regolano le sequenze funzionali di codifica delle proteine.
Nonostante il loro stato inattivo, gli pseudogeni offrono una finestra sul viaggio evolutivo delle proteine.
"Il nostro articolo spiega che le proteine possono de-evolversi", ha detto Wolynes. "Una sequenza di DNA può, a causa di mutazioni o altri mezzi, perdere il segnale che le dice di codificare per una proteina. Il DNA continua a mutare ma non deve necessariamente portare a una sequenza che possa ripiegarsi."
I ricercatori hanno studiato il DNA spazzatura in un genoma che si è de-evoluto. La loro ricerca ha rivelato che un accumulo di mutazioni nelle sequenze di pseudogeni tipicamente interrompe la rete nativa di interazioni stabilizzanti, rendendo difficile per queste sequenze, se dovessero essere tradotte, ripiegarsi in proteine funzionali.
Tuttavia, i ricercatori hanno osservato casi in cui alcune mutazioni stabilizzavano inaspettatamente il ripiegamento degli pseudogeni al costo di alterare le loro precedenti funzioni biologiche.