Роль фермента PARP у эукариот: эволюционный анализ
Молекулярный биолог из Университета штата Огайо использовала суперкомпьютер для уточнения эволюционного древа группы ферментов, важных для терапии рака и связанных с рядом заболеваний человека.
Исследовательская группа под руководством Ребекки С. Лэмб, Ph.D., проанализировала эволюционную историю суперсемейства поли(АДФ-рибоза)полимераз (PARP). Эти белки присутствуют у эукариот (животных, растений, грибов, водорослей, простейших). Наиболее изучены PARP у млекопитающих, где они играют ключевую роль в репарации ДНК, поддержании целостности генома и эпигенетической регуляции.
Методология:
- Учёные выявили 236 белков PARP из 77 видов, охватывающих пять из шести супергрупп эукариот.
- Для филогенетического анализа использовались вычислительные ресурсы кластера Glen в Ohio Supercomputer Center (OSC).
- Основным инструментом стал программный пакет PhyML3.0, который подбирает статистическую модель к выровненным последовательностям ДНК.
Ключевые выводы исследования:
- Широкое распространение: Белки PARP обнаружены во всех супергруппах эукариот, для которых есть геномные данные. Это указывает, что последний общий предок всех эукариот уже обладал генами PARP.
- Древние функции: Предковые белки PARP, вероятно, имели разные функции. Один из них, предположительно, был задействован в ответе на повреждение ДНК.
- Разнообразие больше ожидаемого: Суперсемейство PARP можно разделить на шесть эволюционных ветвей (клад). Две из них, вероятно, присутствовали у общего предка эукариот. Исследование также выявило PARP у организмов, где они ранее не описывались. Разнообразие этого семейства генов оказалось больше, чем считалось, и будет расти по мере секвенирования новых геномов.