Dve malé mutace vedly k obrovskému skoku v evoluci hormonu

Nekdy evoluce vykresluje spousty kroku místo malých kroku. Tento príklad vysel na príklad v príspevku publikovaném online v Sborník národní akademie ved (PNAS) kde výzkumníci v USA popisují, jak v laboratori vzkrísili staroveké proteiny, replikovali zmeny genu, ke kterým doslo v jejich predcích pred 500 miliony let, a zjistili, ze dve klícové mutace zpusobily skok v vývoji bílkovin, který stanovil podmínky pro hormony jako estrogen, testosteron a kortizol aby prevzali své zivotne dulezité dnesní role.
Vedoucí studie Joe Thornton, profesor genetiky a ekologie a evoluce na univerzite v Chicagu, a kolegové, vzkrísili a vylepsili rodové genetické hormony, které jsou dnes dulezité pro lidskou reprodukci, vývoj, imunitu a rakovinu.
"Zmeny pouhých dvou písmen genetického kódu v nasí hluboké evolucní minulosti zpusobily masivní posun ve funkci jednoho proteinu a nastartovaly vývoj nasich soucasných hormonálních a reprodukcních systému," vysvetluje Thornton ve svém prohlásení.
Pokud by evoluce mela odlisný prubeh, nez je tomu u techto dvou mutací, potom by lidské telo pouzívalo velmi odlisné biologické mechanismy pro resení stresu, zánetu, libida, tehotenství a rozvoje muzských a zenských rozdílu v puberte, ríká Thornton.
On a jeho kolegové se domnívají, ze tím, ze lépe porozumíme tomu, jak se vyvinuly proteiny a geny, které se k nim kódují, muzeme navrhnout lepsí léky a predvídat, jak by mutace mohly zpusobit onemocnení.
Napríklad se se svým týmem rozhodl prozkoumat soubor bílkovin nazývaných receptory steroidních hormonu, bez nichz hormony, které rídí reprodukci a vývoj, nemohou regulovat chování bunek (receptory jsou jako dokovací stanice pro hormony bez príslusné dokovací stanice, hormon se nemuze pripojit k bunce a ovlivnit její chování).
Pred touto studií vedci nevedeli, jak ruzné steroidní receptory odlisují estrogeny od jiných typu hormonu.
Thornton a jeho kolegové pracovali zpet na spolecnou linku, která spojila vsechny hormonální receptory a nasla starou bílkovinu, která rozpoznávala pouze estrogen, a pak sledovala kroky, které podstoupily, aby se vyvinuly na proteiny, které rozpoznávají testosteron, progesteron a stresový hormon kortizol.
Postavili pocítacový model, který jim pomuze pracovat na stromu zivota, který produkoval genetický kód v dnesních receptorech. Z toho odvodili genetické sekvence starých receptorových proteinu. Pak provedli tyto staré DNA sekvence v laboratori a pouzili molekulární testy, aby zjistili, jak citlive jsou na ruzných hormonech.
Zúzily okno, behem nehoz se schopnost rozpoznat ne-estrogenní hormony objevila v období, které se objevilo asi pred 500 miliony let. To by bylo pred vznikem obratlovcu (druhu s kostrou).
Identifikací okna by se pak mohli podívat na mutace, které se v té dobe objevily, zavádet je jeden po druhém do vzkrísených proteinu a merit, jak ovlivnují strukturu a funkci receptoru.
Bylo to pri tomto hledání, které nasli práve dve zmeny v sekvenci receptorového genu zpusobily prednost 70 000-násobnou zmenu: mimo estrogeny k jiným steroidním hormonum.
Pouzitím jiných technik to týmu dokázalo v proteinu se pohybovalo jen nekolik atomu, zmena radikálne zmenila vzorec signalizace mezi receptorem a hormonem. Zmena signalizacního vzoru zásadne zmenila prubeh lidské reprodukce, vývoje, imunity a dokonce i rakoviny.
Thornton ríká, ze jejich nálezy ukazují, ze drobné zmeny v genetickém kódu mohou vyvolat obrovské evolucní skoky, které vedou k novým molekulárním funkcím.
Poznamenává také, ze rada dalsích mutací, stejne jako dve malé zmeny v genetickém kódu receptoru, byly nezbytné k vytvorení radikálního posunu ve vzorci hormonální signalizace.
Granty od Národních ústavu zdravotnictví, Národní vedecké nadace a Lékarského ústavu Howarda Hughesa pomohly financovat studii.
Tyto organizace také pomohly financovat dalsí zajímavou studii zverejnenou v roce 2011, kdy vedci odhalili, ze signální cesty rostlinných a zivocisných receptoru konvergovaly behem evoluce. Objevili, ze ackoliv rostliny vyvíjely evolucní cestu odlisnou od jejich bratrancu, dospeli k podobným resením spolecného problému: jak spolehlive prijímat a zpracovávat príchozí signály.
Napsal Catharine Paddock PhD

Obézní ridici s vyssím rizikem úmrtí

Nová americká studie zjistila, ze obézní ridici jsou mnohem pravdepodobnejsí, ze zemrou pri dopravních nehodách nez ridici normální hmotnosti. Autori tvrdí, ze automechaniky potrebují své vozy bezpecnejsí pro obézní ridice, zejména vzhledem k tomu, ze kolem jednoho ze trí amerických dospelých je obézní. Vedci v oblasti bezpecnosti dopravy Thomas Rice z Kalifornské univerzity v Berkeley a Motao Zhu z University of West Virginia písou o svých zjisteních v on-line vydání vydání BMJ v casopise Emergency Medicine Journal z 21. ledna.

(Health)

Migrény - mnoho lécby funguje, ale málo je uzívá

Ackoli nekolik preventivní lécby migrény je pro mnoho pacientu velmi úcinné, podle nových pokynu Americké akademie neurologie je pouzívá méne lidí. Pokyny byly zverejneny v casopise Neurologie a budou predstaveny zítra na 64. výrocní schuzce americké akademie neurologie v New Orleansu.

(Health)