Muitas
das mutações acumuladas naturalmente em proteínas são neutras no
sentido de que não alteram significativamente a capacidade de uma proteína para desempenhar a sua função biológica primária.
No entanto, novas funções de proteínas evoluem quando a selecção começa a favorecer outras funções “promíscuas”. Se as mutações que são neutras em relação a mudanças nas funções biológicas primárias causam mudanças substanciais nas funções promíscuas, estas podem permitir a evolução funcional no futuro.
Foi investigada esta possibilidade experimentalmente, examinando como enzimas que se desenvolveram de forma neutra com respeito à actividade sobre um único substrato (o citocromo P450), foram alteradas nas suas habilidades para catalisar reacções em cinco outros substratos.
sentido de que não alteram significativamente a capacidade de uma proteína para desempenhar a sua função biológica primária.
No entanto, novas funções de proteínas evoluem quando a selecção começa a favorecer outras funções “promíscuas”. Se as mutações que são neutras em relação a mudanças nas funções biológicas primárias causam mudanças substanciais nas funções promíscuas, estas podem permitir a evolução funcional no futuro.
Foi investigada esta possibilidade experimentalmente, examinando como enzimas que se desenvolveram de forma neutra com respeito à actividade sobre um único substrato (o citocromo P450), foram alteradas nas suas habilidades para catalisar reacções em cinco outros substratos.
A
partir da diversidade de sequências dos P450s foi elaborada
uma árvore filogenética.
Acumularam uma média de quatro mutações não-sinónimas cada. A maior parte das mutações nas variantes P450 são únicas – de um total de 105 diferentes substituições de aminoácidos, apenas 12 ocorrem em mais do que uma variante.
Acumularam uma média de quatro mutações não-sinónimas cada. A maior parte das mutações nas variantes P450 são únicas – de um total de 105 diferentes substituições de aminoácidos, apenas 12 ocorrem em mais do que uma variante.
Foi
sugerido que a deriva genética com mutações inicialmente
neutras pode levar a mudanças substanciais nas funções de
proteínas que não estão actualmente
em fase de selecção, sendo favorecida a evolução
de novas funções num futuro. (1)
A engenharia de
proteínas (com métodos baseados na teoria da evolução) tem também fornecido
dados que ajudam a compreender a evolução natural das proteínas: podem ocorrer mutações
benéficas em sequência ou as mutações podem ser neutras (ou próximas disso) e
acumularem-se sem selecção, podendo contribuir para o desenvolvimento de novas
funções. (2)
Referências:
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