Molekylär klocka

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 9 mars 2022; kontroller kräver 5 redigeringar .

Molecular clock ( engelsk  molecular clock , ibland genklocka, evolutionär klocka ) är en metod för att datera fylogenetiska händelser (divergenser av arter eller andra taxa), baserad på hypotesen att evolutionärt signifikanta substitutioner av monomerer i biomolekyler sker med en nästan konstant hastighet ( molekylär klocka). klockhypotes ). Vanligtvis används nukleotidsekvenser av DNA och aminosyrasekvenser av proteiner för sådana beräkningar .

Mutationshastigheten kan vara ojämn och variera för olika arter, varför metoden endast ger ungefärliga resultat.

Främjande av teorin och dess utveckling

Den molekylära klockhypotesen lades fram 1962 genom analys av aminosyrasekvenserna hemoglobin cytokrom C av Zuckerkandl och Linus Pauling De noterade att antalet aminosyraskillnader i hemoglobin ökade linjärt med tiden, vilket uppskattades från fossiler [1] . De sammanfattade observationen och drog slutsatsen att graden av evolutionär förändring för varje protein är ungefär konstant.

År 1963 upptäckte Emanuel Margoliash fenomenet "genetisk ekvidistans" , som består i oberoendet av utvecklingen av aminosyrasekvenser i proteiner och morfologisk utveckling [2] :

Ett användbart test av tidens viktiga roll som en viktig faktor i ackumuleringen av variabilitet i cytokrom C bör vara att jämföra aminosyrasekvenserna för homologa proteiner isolerade från arter som är kända för att inte ha genomgått morfologiska förändringar under långa tidsperioder och från snabbt byta art.

Dessa tre vetenskapsmäns arbete ledde till att hypotesen postades i början av 1960-talet [3] [4] [5] .

Allan Wilson och Vincent Sarich utvecklade metoden [6] .

Samband med den neutrala teorin om molekylär evolution

Motoo Kimura utvecklade den neutrala teorin om molekylär evolution , som oberoende förutspådde existensen av en molekylär klocka [7] .

Kritik

Det finns kritik mot metoden, till exempel M. Goodman [8] , som hittade olika klockhastigheter i olika taxa. Trots detta används teorin inom fylogenetiken och för att uppskatta åldern för artdivergens.

Anteckningar

  1. ↑ Zuckerkandl, E.och Linus Pauling . Molekylär sjukdom, evolution och genetisk heterogenitet // Horizons in Biochemistry  (ospecificerad) / Kasha, M. och Pullman, B (redaktörer). - Academic Press, New York, 1962. - S. 189-225.
  2. ↑ Margoliash E. Primär struktur och utveckling av cytokrom C  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 1963. - Oktober ( vol. 50 , nr 4 ). - s. 672-679 . - doi : 10.1073/pnas.50.4.672 . — PMID 14077496 .
  3. ↑ Kumar S. Molekylära klockor: fyra decennier av evolution   // Nat . Varv. Genet.  : journal. - 2005. - Augusti ( vol. 6 , nr 8 ). - s. 654-662 . doi : 10.1038 / nrg1659 . — PMID 16136655 .
  4. ↑ Pesole G., Gissi C., De Chirico A., Saccone C. Nukleotidsubstitutionshastighet av däggdjurs mitokondriella genom  //  J. Mol. Evol. : journal. - 1999. - April ( vol. 48 , nr 4 ). - s. 427-434 . - doi : 10.1007/PL00006487 . — PMID 10079281 .
  5. ↑ Huang, S. Det genetiska ekvidistansresultatet av molekylär evolution är oberoende av mutationshastigheter  // Journal of Computer Science and Systems Biology. - 2008. - Vol. 1. - S. 92-102. — PMID 21976921 .
  6. ↑ Om Allan Wilson
  7. ↑ Kimura, Motoo. Evolutionshastighet på molekylär nivå   // Nature . - 1968. - Vol. 217 , nr. 5129 . - s. 624-626 . - doi : 10.1038/217624a0 . — PMID 5637732 .
  8. ↑ Goodman, M. Avkodning av proteinevolutionens mönster  //  Framsteg i biofysik och molekylärbiologi. - 1981. - Vol. 37 . - S. 105-164 . - doi : 10.1016/0079-6107(81)90012-2 . — PMID 6270732 .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk