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Updated: May 13, 2026
11:08
A Facile Protocol to Generate Site-Specifically Acetylated Proteins in Escherichia Coli
Published on: December 9, 2017
Una tendencia universal de ganancia y pérdida de aminoácidos en la evolución de las proteínas
I King Jordan1, Fyodor A Kondrashov, Ivan A Adzhubei
1National Center for Biotechnology Information, NIH, Bethesda, Maryland 20894, USA.
Nature
|January 22, 2005
Resumen
La evolución de las proteínas muestra cambios consistentes en los aminoácidos a lo largo de la vida. La cisteína, la metionina, la histidina, la serina y la fenilalanina están aumentando, mientras que la prolina, la alanina, el glutamato y la glicina están disminuyendo en frecuencia.
Área de la Ciencia:
- Biología evolutiva Biología evolutiva.
- Evolución molecular de la evolución molecular.
- La genómica es la genómica.
Sus antecedentes:
- La composición de los aminoácidos de las proteínas varía significativamente entre las especies y evoluciona con el tiempo.
- La composición del genoma de los organismos (por ejemplo, alto contenido de guanina-citosina o adenina-timina) influye en las frecuencias de aminoácidos en sus proteínas.
- No se han identificado previamente patrones universales de cambios en la frecuencia de los aminoácidos en curso.
Objetivo del estudio:
- Para investigar las tendencias universales en las sustituciones de aminoácidos en curso a través de diversos taxones.
- Para determinar si se están produciendo cambios en la frecuencia de los aminoácidos en las proteínas humanas.
- Para correlacionar las tendencias de frecuencia de aminoácidos observadas con el reclutamiento histórico de aminoácidos en el código genético.
Principales métodos:
- Análisis comparativo de proteínas ortólogas de 15 taxones diferentes (bacterias, arqueas y eucariotas).
- Utilizó métodos filogenéticos para polarizar las sustituciones de aminoácidos e inferir la dirección evolutiva.
- Analizaron polimorfismos de un solo nucleótido no sinónimo en genomas humanos para evaluar las tendencias actuales de aminoácidos.
Principales resultados:
- Se observaron patrones consistentes de acumulación y pérdida de aminoácidos en 14 de los 15 taxones estudiados.
- La cisteína, la metionina, la histidina, la serina y la fenilalanina mostraron frecuencias crecientes.
- La prolina, la alanina, el glutamato y la glicina disminuyeron constantemente en frecuencia.
- La evolución de las proteínas humanas refleja estas grandes tendencias, con los mismos nueve aminoácidos que muestran aumentos o disminuciones.
- El aumento de las frecuencias de aminoácidos se correlaciona con el reclutamiento tardío en el código genético, mientras que la disminución de las frecuencias se correlaciona con la incorporación temprana.
Conclusiones:
- Una tendencia evolutiva universal de expansión y contracción de la frecuencia de aminoácidos está en curso en todos los dominios de la vida.
- Esta expansión de aminoácidos inicialmente subrepresentados comenzó hace más de 3.400 millones de años y continúa hoy en día.
- Los patrones observados proporcionan información sobre la naturaleza dinámica del código genético y la evolución de las proteínas.
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