Принципы структурной организации белков - Г. Шульц 1982

Эволюция белков
Филогенез на основе структур белков
Эволюция поведения и морфологии в сравнении с эволюцией белка

Эволюция белка не является основой эволюции организмов. Тот факт, что специализацию белков можно использовать для изучения эволюции, еще не означает, что эволюция организмов, заключающаяся в эволюции их морфологии и поведения, протекает параллельно эволюции белков. Это иллюстрируется следующими примерами, заимствованными из работ Уилсона и его сотр. [514—517].

Плацентарные млекопитающие претерпели более быструю эволюцию организмов по сравнению с низшими позвоночными, например с лягушкой. Однако Белки млекопитающих специализировались, по-видимому, не быстрее, чем белки лягушки, и лягушки образуют более старшую группу (150 Ма*), чем плацентарные млекопитающие (75 Ма). Вследствие этого виды, настолько близкие по анатомии и способу существования, что их можно отнести к одному виду лягушки (например, Rana), могут отличаться последовательностью аминокислот данного белка так же сильно, как летучая мышь отличается от кита.

Другой пример относится к шимпанзе и человеку [514]. В среднем полипептид человека идентичен (более чем на 99 % соответствующему полипептиду шимпанзе; это согласуется с генетическим расстоянием между близко родственными видами разных млекопитающих. Однако анатомические различия между человеком и шимпанзе и различия в их поведении столь существенны, что их относят к разным семействам.

Специализация белков создает предпосылки для исследований на уровне организма. Согласно распространенной сейчас гипотезе в основе эволюции организма лежит, по-видимому, не эволюция структурных генов и соответствующих белков, а эволюция регуляторных генов [517]. Имеется много свидетельств тому, что адаптивная эволюция происходит прежде всего в результате изменений во взаимных отношениях структурных генов, а не в замещениях аминокислот в продуктах этих генов. В свете этой гипотезы увеличивается значение специализации белков для построения филогенетического дерева, поскольку предполагается, что положения аминокислот в полипептидной цепи являются признаками, не зависящими от эволюционных скачков. Таким образом, исследование специализации белка создает основу для более систематического изучения эволюции поведения и эволюции морфологии; это особенно важно для таксонов, которые бедны сведениями об ископаемых вариантах.