介质性重组机制的结构知情进化分析

科学领域:

• 进化生物学是进化的生物学.
• 分子生物学分子生物学
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 对于生育至关重要的蛋白质,特别是那些在介质同类重组中的蛋白质,表现出快速的序列分离.
• 由于序列变化,蛋白质结构和生理功能之间的复杂相互作用,了解推动这种分歧的进化压力是具有挑战性的.

研究的目的:

• 开发和应用敏感的方法来检测介质重组蛋白中的正或放松选择.
• 将进化分析与结构和功能数据相结合,以了解蛋白质进化.
• 为了研究介质重组机制的进化可塑性.

主要方法:

• 对灵长类动物,动物,鸟类和芽酵母中介性重组蛋白的比较进化分析.
• 将选择率估计映射到预测的蛋白质结构上,以确定正选择下的区域.
• 分析结构匹配的残留物中的选择,以检测结构约束掩盖的变异.
• 在*Saccharomyces cerevisiae*中进行跨物种互补实验.

主要成果:

• 通过将进化速率映射到结构上,确定了可能经历积极选择的蛋白质区域.
• 在保存域内检测到微妙的序列变化,表明可能失去约束或适应性变化.
• 发现非同义替代的谱系和paralog特定的丰富.
• 证明MSH4的序列变化会影响酵母的重组能力.

结论:

• 进化可塑性是介质重组蛋白的保存特征.
• 开发的方法为分析蛋白质进化提供了一个机制框架,特别是对于具有复杂功能约束的蛋白质.
• 关键重组蛋白的序列变化可以影响与生育相关的过程.