Используя статистические и биохимические методы для реконструкции и экспериментальной характеристики древних белков, ученые смогли восстановить мутации, которые привели к появлению 400 миллионов лет назад в организме последнего общего предка человека и акул гемоглобина. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. В большинстве биологических процессов участвуют комплексы из нескольких белков, совместно выполняющих ту или иную функцию. При этом часто на основе таких комплексов возникают сложные белковые соединения, такие как гемоглобин, отвечающий в организме за перенос кислорода между органами. 
Каждая молекула гемоглобина представляет собой сложный белковый комплекс, состоящий из четырех субъединиц. При этом сами белки этих субъединиц перекрестно между собой никогда не соединяются. Как им удалось собраться вчетвером, для биологов долго оставалось загадкой.
Американские биологи Техасского университета A&M, Университета Небраски-Линкольна и Медицинского центра Чикагского университета вместе с их британскими коллегами из Оксфордского университета разработали ретроспективный метод восстановления белковых последовательностей, с помощью которого они определили "недостающее звено", благодаря которому гемоглобин развился из простых предшественников. К своему удивлению ученые обнаружили, что достаточно было всего двух мутаций белков, произошедших примерно 400 миллионов лет назад, чтобы появился четырехкомпонентный комплекс гемоглобина с его функцией связывания кислорода.
"Мы были поражены, когда увидели, что такой простой механизм может придать соединению такие сложные свойства, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования, профессора Чикагского университета Джозефа Торнтона (Joseph Thornton). — Это говорит о том, что скачки в сложности могут происходить внезапно и даже случайно во время эволюции, создавая новые молекулярные объекты, которые в конечном итоге становятся необходимыми".
