Геология и эволюция — страница 2

  • Просмотров 300
  • Скачиваний 23
  • Размер файла 17
    Кб

добраться до целлюлозы, грибу надо разрушить лигнин. Эти занимаются пероксидазы типа II. Такие белки делятся на четыре группы, из которых три содержат белки, которые могут разрушать лигнин, а четвертая — нет. Три «разрушителя» содержат специальные аминокислоты на строго определенных позициях, и поэтому по последовательности белка можно узнать, является ли он разрушителем. Как и в случае с гидролазами целлюлозы, гены, кодирующие

пероксидазы первых трех групп, были найдены только в геномах грибов белой гнили. Построение эволюционного древа пероксидаз показало, что предковый белок не мог разрушать лигнин — у него не было критических аминокислот. Такой набор аминокислот впервые возник у общего предка класса Agaricomycetes (включающего, например, общеизвестные пластинчатые грибы, такие как сыроежки и мухоморы, и трубчатые грибы, скажем, подберезовики), причем

представители трех групп возникали в ходе эволюции несколько раз, независимо в разных порядках этого класса: это один из достаточно редких примеров конвергентной эволюции. Далее авторы откалибровали эволюционные деревья, используя доступные палеонтологические данные о грибах, и датировали как время появления первых лигнин-разрушающих пероксидаз, так и время появления Agaricomycetes (для которых палеонтологические данные

отсутствовали). Это время практически совпало — 290 млн лет назад. И вскоре после этого, по окончании карбона и перми, прекратилось образование больших объемов каменного угля: грибы начали есть лигнин. Заметим, что это исследование не могло быть выполнено ни на основании только лишь палеонтологической летопии (потому что группы, определяемые по морфологическим признакам, могут включать и грибы белой гнили, и грибы бурой гнили),

ни на основании только молекулярных построений (потому что они не привязаны ко времени). Металлы Похожий подход, но в гораздо более широких масштабах, был применен Лоренсом Дэвидом и Эриком Альмом из Массачусетского технологического института к анализу геномов прокариот (бактерий и архей). Для каждого семейства ферментов анализ таксономического древа показал, когда появилось это семейство, — для этого был разработан

специальный метод, который анализирует распределение генов в современных геномах, причем учитывается возможность горизонтальных переносов. Оказалось, что большинство семейств (из тех, которых не было у последнего общего предка всех существующих организмов) возникло в архейскую эру, примерно 3, 3 млрд лет назад. Далее авторы проанализировали кофакторы и субстраты этих ферментов и выяснили, что среди белков, кодируемых