Contingencia histórica y su base biofísica en la evolución de los receptores de glucocorticoides

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva Biología evolutiva.
• Evolución molecular de la evolución molecular.
• La biofísica es la biofísica.

Sus antecedentes:

• Comprender la contingencia evolutiva es clave para la biología evolutiva.
• Los sistemas experimentales ofrecen una visión limitada de los eventos evolutivos pasados.
• La evolución de las nuevas funciones de las proteínas a menudo depende de eventos históricos casuales.

Objetivo del estudio:

• Explorar trayectorias evolutivas alternativas para una nueva función proteica.
• Para investigar la rareza de las mutaciones permisivas en la evolución ancestral de proteínas.
• Para determinar la base biofísica de la rareza de las mutaciones permisivas.

Principales métodos:

• La reconstrucción de proteínas ancestrales reconstrucción de proteínas ancestrales.
• Evolución dirigida experimentos de evolución dirigida.
• Análisis biofísico de las variantes de proteínas.

Principales resultados:

• Las mutaciones permisivas alternativas para la evolución ancestral del receptor glucocorticoide (GR) fueron extremadamente raras.
• Se recuperaron las sustituciones permisivas históricas, pero no se encontraron genotipos permisivos alternativos.
• Las mutaciones permisivas requieren la estabilización de la estructura local, el mantenimiento del equilibrio energético y la compatibilidad con las estructuras ancestrales y derivadas.

Conclusiones:

• La evolución de la especificidad del cortisol en el GR ancestral fue fuertemente dependiente de eventos improbables y no deterministas.
• La rareza de las mutaciones permisivas se debe a las propiedades biofísicas intrínsecas de la proteína.
• La contingencia evolutiva está influenciada por las restricciones biofísicas inherentes a la estructura y función de las proteínas.