La evolución por selección natural darwiniana es inmensamente poderosa, tanto en la naturaleza como dentro de los laboratorios. Usando 'evolución de laboratorio', podemos tomar una enzima que combina mutaciones aleatorias y selección funcional, y mejorar su función en más de 1000 veces. Puedevea evidencia de que la ciencia aprovecha la evolución en todo el campo, desde medicamentos sintetizados utilizados para prevenir la recurrencia de ataques cardíacos betabloqueantes hasta el desarrollo de terapias de anticuerpos dirigidos contra tumores.
Sin embargo, nada evoluciona a menos que ya exista. Cuando la vida comenzó hace más de tres mil millones de años, ¿cuál fue la chispa que creó algo al azar?
Investigadores del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de Monash BDI, han identificado lo que han denominado 'Elementos de Capacitancia Estructural' en proteínas mutadas que están asociadas con muchos tipos diferentes de enfermedades humanas, en particular una variedad de cánceres.
Los elementos de capacitancia estructural son regiones localizadas de desorden dentro de las proteínas, que retienen el potencial de unirse en 'microestructuras' después de la introducción de una mutación. Actúan como semillas nucleantes o 'materia prima' para que la evolución continúe, proporcionando la basede un mecanismo acelerado de evolución darwiniana por selección natural, que complementa el proceso lento e incremental de la evolución darwiniana clásica.
Este descubrimiento ha sido publicado recientemente en el Revista de Biología Molecular . El investigador principal de este trabajo, el profesor asociado Ashley Buckle, explicó la importancia de este descubrimiento.
"Hasta ahora, la creencia predominante entre los biólogos estructurales ha sido que las mutaciones que están implicadas en la enfermedad actúan al alterar las estructuras de las proteínas, lo que generalmente se conoce como el paradigma de 'pérdida de la función de la estructura'. Sin embargo, recientemente se hadescubrió que más del 40 por ciento de las proteínas no tienen una estructura bien definida en absoluto ", dijo el profesor asociado Buckle.
"Esto nos llevó a hacer una pregunta muy diferente, y a cambiar la creencia prevaleciente", dijo.
El equipo de investigación analizó muchas de estas mutaciones asociadas a la enfermedad y descubrió que estos 'Elementos de capacitancia estructural' pueden permitir que las mutaciones desencadenen una 'ganancia de función' al inducir una estructura donde antes no existía.
"Nos dimos cuenta de que nuestro trabajo puede tener diversas implicaciones. No solo arroja luz sobre la evolución de las estructuras de proteínas, sino que puede proporcionar información sobre la ingeniería de proteínas altamente evolutivas y la identificación y selección selectiva de epítopos de enfermedades humanas".él dijo.
"Entender si una mutación y cómo puede cambiar la forma de la proteína será fundamental para apuntar a esa proteína para su uso en terapias que reconocen la región mutada".
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Materiales proporcionados por Universidad de Monash . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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