Учёные выяснили механизм происхождения гемоглобина

Молекула гемоглобина состоит из четырёх протомеров и имеет достаточно сложную структуру, но при этом гемоглобин является одной из самых изученных молекул, поэтому на её примере учёные опробовали новый ретроспективный метод восстановления белковых последовательностей. Международный коллектив исследователей из университета Техаса A&M, университета Небраски-Линкольна, медицинского центра Чикагского университета и Оксфордского университета поэтапно восстановил эволюцию гемоглобина, появившегося более 400 миллионов лет назад. Ранее учёные не знали, как четырёхэлементная (тетрамерная) форма гемоглобина получилась из мономеров. Авторы работы, результаты которой опубликованы в журнале Nature, выяснили, что тетрамерный гемоглобин, способный обратимо связываться с кислородом, появился в результате всего двух мутаций, которые изменили входящие в его состав белки, которые ранее не могли соединяться, так, что стало возможным их соединение. Как подчеркнули учёные, процесс появления гемоглобина служит иллюстрацией того, что в природе возможно появление сложных элементов в ходе относительно простых и в какой-то мере случайных мутаций, которые вызывают необычные изменения и их уже в дальнейшем использует эволюция для совершенствования организмов. В частности, этим объясняется свойство гемоглобина захватывать кислород в лёгких и отдавать его в других тканях, поскольку существовавшие до этого двухэлементные формы, предшественники гемоглобина, не были способны отдавать кислород и разносить его по организму. В итоге случайна мутация белка, который получил возможность связываться с другим белком без изменения его структуры, оказалась полезной и в процессе эволюции закрепилась в организме.