Language
Country/Area
No result found
Menguraikan Kode Kehidupan: Mengapa struktur protein lebih meyakinkan daripada urutannya?
Dengan pesatnya perkembangan biologi dan bioteknologi, para ilmuwan semakin menyadari pentingnya struktur protein dalam mengungkap fungsi dan sejarah evolusinya. Meskipun kesamaan urutan secara tradisional dianggap sebagai metode utama untuk menyimpulkan homologi protein, metrik kesamaan struktural telah menunjukkan keandalan yang lebih besar, terutama dalam hal klasifikasi superfamili protein.
Superfamili protein adalah pengelompokan protein terbesar dengan nenek moyang yang sama, dan hubungan tersebut sering disimpulkan dari penyelarasan struktural bahkan ketika tidak ada kesamaan yang jelas dalam urutan.
Identifikasi superfamili protein bergantung pada berbagai pendekatan. Melalui kesamaan struktural, banyak anggota protein yang terkait secara evolusi dapat diidentifikasi, dan bahkan jika mereka benar-benar berbeda dalam urutan, fungsi dan mekanisme katalitik protein ini mungkin masih dipertahankan.
Konservatisme Struktural
Struktur lebih terpelihara secara evolusioner daripada urutan. Ini berarti bahwa bahkan protein dengan struktur yang sangat mirip yang telah mengalami proses evolusi yang panjang mungkin memiliki urutan asam amino yang sama sekali berbeda. Hal ini telah menarik perhatian besar dalam biologi karena banyak studi biologi didasarkan pada analisis urutan untuk menyimpulkan fungsi dan asal usul protein.
Elemen struktural sekunder dan fitur struktural tersier protein sering kali sangat terpelihara, dan banyak mekanisme katalitik juga terpelihara di seluruh superfamili protein, meskipun spesifisitas substrat dapat sangat bervariasi.
Diperkirakan sekitar 66% hingga 80% protein eukariotik memiliki beberapa domain, dan domain-domain ini sering kali bercampur untuk membentuk apa yang disebut "arsitektur domain." Ini berarti bahwa meskipun perbandingan urutan sederhana mungkin tidak mengungkapkan keberadaan protein-protein ini, perbandingan struktural menunjukkan hubungan implisit di antara mereka.
Signifikansi evolusi superfamili protein
Superfamili protein merupakan kemajuan terbaru dalam pemahaman dan penelitian para ilmuwan tentang nenek moyang kita bersama. Superfamili ini merupakan pengelompokan evolusi terbesar yang dapat diidentifikasi berdasarkan bukti langsung, dengan beberapa anggota muncul di semua kerajaan kehidupan, yang menunjukkan bahwa nenek moyang superfamili ini hadir dalam nenek moyang terakhir semua kehidupan (LUCA).
Duplikasi gen (paralelisme) lebih umum terjadi di antara anggota superfamili daripada di antara protein dalam spesies yang sama, sehingga lebih memungkinkan untuk mempelajari asal usul gen melalui keterkaitan struktural.
Tentu saja, meskipun kesamaan struktural memberikan banyak wawasan, dalam beberapa kasus protein yang secara struktural serupa tidak menunjukkan kesamaan urutan yang signifikan, yang selanjutnya menjadikan struktur protein sebagai proksi yang lebih penting untuk urutan. Seperangkat alat analisis.
KesimpulanDengan kemajuan teknologi penelitian struktur protein, komunitas ilmiah secara bertahap menyadari pentingnya struktur dalam menjelaskan fungsi, evolusi, dan interaksi protein, yang menyediakan data tambahan penting untuk genomik. Ke depannya, haruskah kita lebih fokus pada struktur daripada urutan ketika mempelajari ribuan protein berbeda di dunia?
