Podrijetlo i diverzifikacija životinja predstavljaju jedan od najvažnijih evolucijskih događaja u povijesti života. Dok postojeća objašnjenja često naglašavaju stohastičke procese, naši rezultati pokazuju da su energetske uštede povezane sa sintezom proteina, uravnotežene pleiotropijom, imale ključnu ulogu u nastanku životinja. Također smo u parazitskih i predatorskih bakterija identificirali konvergentne strategije upravljanja energijom, što upućuje na univerzalne selekcijske pritiske koji oblikuju evoluciju kroz prostor proteinskih sekvenci putem pojednostavljenja genoma i eksternalizacije metaboličkih funkcija. Međutim, još uvijek nedostaje opći okvir koji povezuje energetiku proteina, pleiotropiju i makroevolucijske prijelaze na Stablu života. U ovom projektu predlažemo komparativni filoproteomski okvir za kvantificiranje uloge energetike proteina i pleiotropnih ograničenja u evolucijskim inovacijama. Istraživanje će se temeljiti na tri cilja. Prvo, razriješit ćemo filostratigrafske obrasce sinteze, razgradnje i transporta aminokiselina kroz Stablo života. Drugo, rekonstruirat ćemo energetske troškove i pleiotropiju proteoma, proteinskih obitelji, proteina i aminokiselinskih k-mera, uz naglasak na glavne evolucijske prijelaze i ekološke prilagodbe, uključujući kvantifikaciju pojednostavljenja genoma kroz gubitak proteina i eksternalizaciju funkcija. Treće, istražit ćemo ulogu energetike i pleiotropije u konvergentnoj evoluciji u ekstremnim uvjetima. Metodološki, integrirat ćemo rekonstrukciju proteinskih obitelji predaka na tisućama genoma s analizama sastava aminokiselina i k-mera u postojećim i ancestralnim proteomima. Projekt će pružiti jedinstven uvid u energetska ograničenja evolucijskih prijelaza te uspostaviti opća načela organizacije genoma i evolucijske dinamike proteinskih sekvenci.