Жаңа ақуыздар мен макромолекулалық агрегаттардың тузілуі
Клеткада эволюция процесінде гендердің дунликациясы мен модификациясын қамтамассыз ететін генетикалық механизмдер болады. Егер кандайда бір үшөлшемді комформациясы бар полинентилтік тізбектен түратын және өзіне тан қасиеттері бар ақуыз пайда болса, онда оның негізгі құрылымы көптеген басқа ақуыздардың құрамына кіруі мүмкін. Қазіргі заманғы ағзаларда жақын қызметерді атқаратын әртүрлі ақуыздардыц амин қышқылдық кезектесуі ұқсас. Мұндай ақуыздардың туыстары бастанқыдағы жалғыз ата-тектік геннің дунликациялапуы жолымен және эволюция процесінде атқаратын қызмстінін өзгеруіне әкелетін мутациялардын жиналуынан түзіледі.
Мысалы — протеолиттік (ыдыратушы) ферменттер ссриндік протеиназалар туысы.
Бұл туысқа ас қорыту ферменттері-химотрипсин, трипсин және эластаза, сондай-ақ ұю факторлары-протеиназалар, тромбин жатады. Осы туысқа жататын кез-келген екі ферментті салыстырғанда полипситидтік тізбектегі бірдей амии қышқылдарының ориаласуы шамамен 40% жағдайда сәйкес келеді. Олардың конформациясын рентгеноструктуралық әдіспен зерттегенде полинептидтік тізбектің иілген тұстары бірдей болып келетінін көрсетгі.
Бірақ, әртүрлі сериндік протеиназалардың атқаратын қызметтері әр алуаи болып келеді. Кейбір амин қышқылдарыныц алмасулары ақуыздардың субстраттық мамандануы мен реттеушілік қызметінін өзгеруіне әкелді.
Қазіргі кездегі ақуыздардың функционалдық қасистгерінің алуан түрлілігін осымен түсіндіруге болады. Басқа амии қышқылдық алмасулар «нейтралды» болған, яғни ақуыздың структурасына да қызметіне де әсер етпеген.
Сондықтан клеткаларда структуралық жағынаи жақын полипептидтік тізбектердің ортақ ата-тектен тараған ұқсас, бірак атқаратын қызметі әртүрлі ақуыздар көп. Жаңа ақуыздар көбінесе әртүрлі полипептидтік домендердің бірігуі нәтижесінде түзіледі. Клеткада бірқатар тұрақты ақуыз беттері болса, оңда жаңа қасиеттері бар беттер екі немесе олаи көп жеке акуыздардың ковалентті емес әрекеттесулері нәтижесінде түзіле алады. Бір ақуыз басқа ақуыздармен әрекеттесуі нәтижесінде әртүрлі бірнеше әсерлесу беттері түзіледі.
Клеткаларға глобулалық ақуыздардың ірі функциоиадңық ақуыздық агрегаттарга бірігуі тән. Көптеген ақуыздық агрегаттардың молекулалық массасы 1 млн-нан астам, ал қалыпты нолипентидтік тізбектін молекулалық массы бар болғаны 40000-50000 (шамамен 300-400 а.қ.) тек кейбір поліпентидтердің мөліпері бұдан 3 есе үлкен.
Ақуыз доменднрінің жаңа байланыстыру орталықтарын түзе отырып ассоциациялану приципі ірі клеткалық структуралардың түзілуінде де жұмыс істейді. Молекула үстілік структуралар (фермерлік комплекстер, рибосомалар, ақуызды талшықтар, пирустар, мембраналар) тұтас ірі молекула түрінде синтезделмейді. Олар макромолекулалық суббірліктердің ковалентті емес агрегациясы нәтижссінде түзіледі. Мұның өзіндік артықшылықтарм бар: 1) үлкен структураны түзетін бірнеше рет қайталаиатып кішксис суббірліккс аз генетикалық информция қажет; 2) суббірліктср бір-бірімен әлсіз байланыстармсн қосылғандықтан, олардың жиналум мен диссоциациясын онай бақылауға болады; 3) суббірліктерден жипалу кеткен қателерді жөндеуге мүмкіидік берді.
Алғаш рет өздгінен жипалу темекі теңбілі вирусында анықталған.
Екінші мысал макромолекулалық агрегатқа – бактериялардың рибосомасы жатады.
Бактериялардың рибосомасы 55 әртүрлі ақуыз молекулаларынаи және 3 әртүрлі рРНК __ тұрады. Олар диссоциацияланады және қайтадан жинала алады. Жиналу белгілі бір ретпей жүреді. РНК-га алдымен белгілі бір ақуыздар, кенін басқаларм бірігеді. Содан соң басқа акуыз түзілгеп комплексті танып оған бірігеді.
Бірақ, қазірге дейін кейбір күрделі, өздігінен жиналатын агрегаттардып түзілуінін реттелуі қалай жүретіні айкын емес. Түсіндірудің бір жолы (нониус принципі).
Кейбір күрделі органеллалардың құралуына қажет информация оның өзінің структурасында болады. Мысалы, митохондриялар мен Гольджи аппаратының макромолекулалык компоненттері әдетте алдындағы структураға сайкес біртіндеп қалыптасады. Белгілі бір органеллаға тән жаңадан синтезделген молекуланы арнайы тану механизмі болады, себебі бұл органеллалар өздігінен жиналып, өздігінен ыдырап кете алмайды.