کوی دانش - kooy

تکامل کمپلکس های پروتئینی توسط باکتری ها در 3.5 میلیارد سال قبل

تکامل کمپلکس های پروتئینی توسط باکتری ها در 3.5 میلیارد سال قبل
23 خرداد
09:45 1395
محققان برای تعیین نحوه کاربردی بودن سلول های 35 میلیارد ساله در قیاس سلول های امروزی، کمپلکس های پروتئینی باکتریایی باستانی را احیا کرده و تعجب آنکه برمبنای مطالعه ای که به تاریخ 9 ژوئن در Cell Chemical Biology منتشر شده است این دو زیاد تفاوتی با هم ندارند. علیرغم وجود فرضیه ای مبنی بر آنکه ارگانیسم های خاستگاهی، دارای پروتئین های آنزیمی ساده هستند، اما شواهد حاکی از آنست که باکتری ها حدود 500 میلیون سال بعد از شروع حیات، دارای ماشین آلات سلولی پیچیده ای بوده اند که امروز هم در آنها مشاهده می شود.

تصویر مربوط به ساختار بلوری کمپلکس تریپتوفان سنتاز (بازسازی شده) می باشد.

فسیل های 3.5 میلیارد ساله باکتری هرچند وجود ندارند، اما دانشمندان می توانند آنزیم هایشان را بر اساس درخت های فیلوژنتیک پروتئینِ باکتریهای زنده بازسازی کنند. قیاس توالی های آمینو اسیدی بیش از 50 باکتری به دانشمندان کمک کرد تا با محاسباتی توالی هایی را برای زیر واحدهای کمپلکس آنزیمی تولید کنند که بسیار مشابه با نمونه موجود در آخرین جد مشترک باکتری ها بود. سپس محققان کمپلکس آنزیم باستانی را تولید نمودند تا دست به مطالعه ساختار و کاربردش بزنند.
رینهارد استرنز از مؤسسه بیوفیزیک و زیست شیمی فیزیکی دانشگاه رگنسبورگ آلمان که نویسنده ارشد مطالعه می باشد در همین رابطه می گوید: "یک تئوری وجود دارد که در سطح گسترده هم پذیرفته شده و اظهار می دارد آنزیم های بسیار قدیمی به اندازه انواع امروزینشان پیچیده نبوده اند. اما ما با استفاده از روش بازسازی توالی اجدادی تا جایی که ممکن بود در تاریخچه تکاملی به عقب بازگشتیم تا نشان بدهیم که کمپلکسِ تریپتوفان سنتازِ آخرین جد مشترک باکتریایی، پیچیده بوده است، یعنی از جمله خصوصیات آن فعالیت آنزیماتیک بالا و ارتباط بین زیرواحدهایی را می توان نام برد که در کمپلکس های آنزیمی عصر جدید هم مشاهده می شود."
به گفته رینر مرکل، نویسنده همکار این مطالعه که وی نیز در دانشگاه رگنسبرگ حضور دارد: "داده ها و نتایج مشابه نشان میدهد که 3.5 میلیارد سال قبل از این هم آنزیم ها هوشمند بوده اند اما این نکته جای شگفتی دارد زیرا تکامل زیست شناسی صرفاً 4 میلیارد سال قبل از این شروع شده است. نتیجه گیری ما آنست که در همین مرحله ابتداییِ تکامل زیست شناسی بین 4 میلیارد و 3.5 میلیارد سال قبل، احتمالاً آنزیم های ابتدایی کارآمدی کمتری داشته اند، اما 500 سال زمان کافی بوده تا این آنزیم ها به پیچیدگی کامل دست پیدا کنند."
آنچه طی شکاف 500 ساله مزبور رخ داده، یعنی فشار تکاملی که بر روی باکتری وارد و موجب بوجود آمدن کمپلکس های آنزیمی شده است خود رازی می باشد. خلق کردن این ساختارها بسیار مشکل است زیرا کمپلکس شامل زیرواحدهای چندگانه ای است که واکنش های مختلفی را به تنهایی و نیز در پاسخ به همدیگر کاتالیزه می کند. البته کمپلکس ها بعد از شکل گیری، طی میلیاردها سال تکامل بعد از آن، دستخوش تغییرات جدی نشده اند که همین اثبات کننده کارآمدی شان می باشد. 
استرنر و همکارانش قصد استفاده از روش بازسازی توالی اجدادی را برای شناخت بهتر مراحلی دارند که منتهی به شکل گیری کمپلکس تریپتوفان سنتاز و سازگاری آن با زیستگاه های خاص می شود.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

شاید باور این موضوع برای افرادی که همیشه با ریاضیات مشکل داشتند سخت باشد که مغز انسان بدون اینکه خودِ فرد متوجه باشد بصورت دائمی مشغول انجام حجم گسترده ای از انواع محاسبات است و اتفاقاً اینکار را بسیار خوب هم انجام می دهد. شاهد این مدعا از دانشگاه پرینستون رسیده است. در یک مطالعه جدید محققان این دانشگاه نشان دادند که چگونه مغز ما انسانها، تمامی داده های بدست آمده از محیط اطراف را که توسط حواس مختلف جمع آوری شده است ترکیب می کند تا به یک ارزیابی نهایی از وضعیت برسد که به اخذ تصمیم ها و نوع رفتارهای ما منجر می شود. این موضوع به اینجا هم ختم نمی شود و اگر در طی این فرآیند داده های جدیدی وارد شوند، مغز انسان با انعطاف پذیری حیرت انگیزی آنها را در محاسبات خود وارد کرده و حتی نتیجه محاسبات را تغییر می دهد. برای بررسی بیشتر این موضوع با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

یک پروفسور، یک محقق فوق دکترا و یک دانشجوی ارشد بر روی ترامپولین (تشک پرش) پریدند! جمله فوق یک مزاح نیست بلکه آغازی برای توضیح تحقیقات جدید بر روی ماده شگفت انگیز گرافن است. گروهی به سرپرستی روبرتو د آلبا، دانشجوی ارشد فیزیک و Jeevak Parpia پروفسور و رئیس دپارتمان فیزیک، مقاله ای در Nature Nanotechnology راجع به کاربردهای دیگر برای این ماده روان، بسیار قوی و بسیار سبک منتشر کرده اند. در این تحقیق قابلیت استفاده از «تنش گرافن» بعنوان نوعی واسطه بین حالت های ارتعاشی که اجازه انتقال مستقیم انرژی از یک فرکانس به فرکانس دیگر را می دهد، نمایش داده شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

وجود آثار و بقایای نئاندرتال ها در مناطقی که در بالای عرض 50 درجه شمالی قرار داشته باشند بسیار کم است و تا کنون نیز فقط در دو نقطه این شواهد بدست آمده است. یکی در منطقه فلدهافر آلمان و دیگری در اسپای بلژیک. مطالعه جدیدی که توسط دکتر هلن راجیر با همکاری آسیر گومژ اولیوینسا از UPV/EHU انجام گرفت باعث کشف بیشترین تعدادِ بقایای کشف شده از نئاندرتال ها در مناطق شمالی اروپا شد. در این مجموعه 5 تایی، بقایای اسکلتی 4 نوجوان (بالغ) و یک کودک به چشم می خورد که در منطقه Troisième caverne در گویت بلژیک کشف شده اند.

مطالعه متن کامل
تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

محققانی از دانشگاه تگزاس در آوستین توانستند محدودیتهای اساسی بر سر عملکرد «شنل نامرئی کننده» را تعیین کنند. این شنل یک فناوری است که اجازه نامرئی شدن ویا تشخیص داده نشدن را به جسمِ درونش در برابر امواج رادیویی، امواج مایکروویو، نور مادون قرمز و نور مرئی می دهد. نظریه محققان تاکید می کند که استفاده از شنل برای پنهان کردن شیء درونش در مقابل یک موج خاص قابل انجام است لیکن پنهان کردن آن در برابر یک محیط پرنور (چراغانی) با طول موجهای مختلف بسیار سخت تر می شود که در این حالت تغییر اندازه شیء باعث تغییر فاکتورها و مشکلات بیشتر هم خواهد شد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

بیش از نود درصد از انواع گونه های پستانداران در دوره کرتاسه (66 میلیون سال پیش) توسط همان دلایلی که دایناسورها را ازبین برد، از بین رفتند. این میزان بسیار بیشتر از آن بود که پیش از این تصور می شد. مطالعه ای که توسط محققان مرکز میلنر در دانشگاه بَث انجام شد و در نشریه Evolutionary Biology نیز منتشر گردید، مطرح می کند که همه انواع شناخته شده پستانداران که در انتهای دوره کرتاسه در آمریکای شمالی می زیسته اند، از بین رفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این میزان معادل 93 درصد از انواع موجود در این دوره بوده است. این مطالعه همچنین بیان می کند که این انقراض، بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
چربی به مرجان‌ها کمک می‌کند با تغییرات آب‌و‌هوایی مقابله کنند.

چربی به مرجان‌ها کمک می‌کند با تغییرات آب‌و‌هوایی مقابله کنند.

نتایج پژوهشی جدید نشان داد چگونه برخی مرجان‌ها می‌توانند در طول وقایعِ رنگ‌پریدگی سالانه "bleaching" زنده بمانند.

مطالعه متن کامل
لیست گوشی های دریافت کننده ویندوز 10

لیست گوشی های دریافت کننده ویندوز 10

ماه گذشته نام برخی گوشی های دریافت کننده پیش نمایش ویندوز 10 اعلام شد، ولی به دلیل اینکه تعداد این دستگاه ها کم بود، همه کاربران قادر به استفاده از آن نبودند. نسخه بعدی ویندوز 10 از گوشی های بیشتری پشتیبانی خواهد نمود.

مطالعه متن کامل
استفان هاوکینگ بالاخره راهی برای فرار اطلاعات از دست سیاه چاله ها یافته است

استفان هاوکینگ بالاخره راهی برای فرار اطلاعات از دست سیاه چاله ها یافته است

پرفسور استفان هاوکینگ راه حل جدیدی را برای حل مسئله نحوه فرار اطلاعات از سیاه چاله ها در اختیار نهاده است. مسئله مزبور چندین دهه است ذهن فیزیکدانان را به خود مشغول ساخته است، زیرا بر طبق اصول مکانیک کوانتوم هنگامی که اجرام، خارج از افق رویداد (مرزی که نور نمی تواند از چاه جاذبه فرار کند) می افتند، اطلاعاتی که در مورد آن جرم وجود دارد بایستی دوام آورده و به جا بماند، اما بنا به نظریه نسبیت عام این اطلاعات بایستی نابود شده باشند.

مطالعه متن کامل
ارتقاء فناوری چاپ سه بعدی با ساختِ سازه‌های فلزی کوچک

ارتقاء فناوری چاپ سه بعدی با ساختِ سازه‌های فلزی کوچک

پیش از این چاپ سه بعدی صرفا با استفاده از پلاستیک صورت می گرفت لیکن پژوهشگرانِ اروپایی در حالیکه از قطرات کوچکِ مس و طلا به کمک لیزر استفاده کردند، توانستند با استفاده از فلز و چاپ سه بعدی سازه ای را بسازند. تواناییِ چاپِ سازه‌هایی که حرارت و الکتریسیته را بهتر عبور می‌دهند، منجر به ساختِ اجزاء و دستگاه‌های کاملاً جدید می‌شود.

مطالعه متن کامل
7 اپ سلامتی و تناسب اندام آندرویدی که حتی اگر علاقه ای به تناسب اندام ندارید هم  باید از آنها اطلاع داشته باشید

7 اپ سلامتی و تناسب اندام آندرویدی که حتی اگر علاقه ای به تناسب اندام ندارید هم باید از آنها اطلاع داشته باشید

اجازه بدهید با هم صادق باشیم، خیلی از افرادی که عاشق فناوری و از جمله آخرین مدلهای تلفن های هوشمند هستند، غالبا علاقه ای به باشگاه رفتن یا کوهنوردی و دو ندارند. البته این مسئله به خاطر اهمال یا عدم رغبت این افراد به مراقبت از خودشان نیست، بلکه باید فراموشکاری، فقدان عادت تمرین روزانه، گرفتاری ها و مشغله های بی پایان، مراقبت های فراوان رژیم غذایی که باید رعایت شود، یا ترکیبی از این موارد را در نظر گرفت.

مطالعه متن کامل