Evolutie door darwinistische natuurlijke selectie is enorm krachtig - zowel in de natuur als in laboratoria. Met behulp van 'laboratoriumevolutie', we kunnen een enzym nemen dat willekeurige mutaties en functionele selectie combineert, en verbeteren zijn functie door meer dan 1000 keer. Je kunt bewijzen zien dat de wetenschap profiteert van evolutie in het hele veld, van gesynthetiseerde medicijnen die worden gebruikt om herhaling van hartaanvallen te voorkomen (bètablokkers) tot de ontwikkeling van antilichaamtherapieën die gericht zijn op tumoren.

Echter, niets evolueert tenzij het al bestaat. Toen het leven meer dan drie miljard jaar geleden begon, wat was de vonk die iets creëerde uit willekeur?

Onderzoekers van het Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), hebben geïdentificeerd wat zij 'structurele capaciteitselementen' hebben genoemd in gemuteerde eiwitten die worden geassocieerd met veel verschillende soorten menselijke ziekten, in het bijzonder een reeks kankers.

Structurele capaciteitselementen zijn gelokaliseerde gebieden van wanorde in eiwitten, die het potentieel behouden om samen te smelten tot 'microstructuren' na de introductie van een mutatie. Ze fungeren als kiemvormende zaden, of 'grondstof' om de evolutie door te laten gaan, de basis vormen van een versneld mechanisme van darwinistische evolutie door natuurlijke selectie, als aanvulling op het langzame en incrementele proces van de klassieke darwinistische evolutie.

Deze ontdekking is onlangs gepubliceerd in de Tijdschrift voor Moleculaire Biologie . Hoofdonderzoeker van dit artikel, Universitair hoofddocent Ashley Buckle, verklaarde de betekenis van deze ontdekking.

"Tot nu toe, de heersende overtuiging onder structurele biologen is dat mutaties die betrokken zijn bij ziekte, werken door eiwitstructuren te verstoren - meestal aangeduid als het 'verlies-van-structuur-functie'-paradigma. Onlangs is echter ontdekt dat meer dan 40 procent van de eiwitten helemaal geen goed gedefinieerde structuur heeft, ' zei universitair hoofddocent Buckle.

"Dit bracht ons ertoe een heel andere vraag te stellen, en om het heersende geloof op zijn kop te zetten, " hij zei.

Het onderzoeksteam analyseerde veel van deze ziekte-geassocieerde mutaties en ontdekte dat deze 'structurele capaciteitselementen' het mogelijk kunnen maken dat mutaties een 'functiewinst' veroorzaken door structuur te induceren waar er voorheen geen bestond.

"We realiseerden ons dat ons werk verschillende implicaties kan hebben. Het werpt niet alleen licht op de evolutie van eiwitstructuren, het kan inzicht verschaffen in de engineering van zeer evolueerbare eiwitten, en de identificatie en selectieve targeting van epitopen van menselijke ziekten, " hij zei.

"Begrijpen of en hoe een mutatie de eiwitvorm kan veranderen, zal cruciaal zijn bij het richten op dat eiwit voor gebruik in therapieën die het gemuteerde gebied herkennen."