Молекулярен часовник

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Молекулярният часовник (основан на хипотезата за молекулярен часовник) е метод в молекулярната биология. С него се установява връзката между времето на обособяване на два отделни вида (дивергенция) с броя на молекулярните разлики, установени чрез измервания на ДНК секвенциите или протеините. Нарича се още генен часовник или еволюционен часовник.

Откриване на метода[редактиране | edit source]

Идеята за "молекулярен часовник" принадлежи на Емил Цукеркандъл и Лайнъс Полинг. През 1962 г. те забелязват, че броят на разликите в аминокиселините в хемоглобина между отделните еволюционни разклонения е приблизително съразмерен с времето, в което е станало видообразуването, оценено по фосилни данни. [1] Те обобщават това наблюдение до твърдението, че темпът на еволюционните промени на който и да е белтък е приблизително постоянен във времето и в отделните еволюционни разклонения.

По-късно Алан Уилсън и Винсънт Сарих стъпват на тяхната разработка, както и на достиженията на Мотоо Кимура. Те постулират, че редки спонтанни грешки в репликацията на ДНК причиняват мутации, които са движещата сила на молекулярната еволюция. В тази връзка, натрупването на еволюционно неутрални разлики между две секвенции може да бъде използвано за измерване на времето, стига само темпът на грешката в ДНК репликацията да може да бъде калибриран.[2][3] Един от начините за калибриране на темпа на грешката е използването за референция на двойки групи от живи видове, чиято дата на видообразуване вече е известна от фосилни данни.

Калибриране[редактиране | edit source]

Първоначално бива изследвана възможността всички променливи, които оказват влияние на темпа на грешки в репликацията на ДНК, да бъдат компенсирани в някаква степен. При това положение, те биха се доближили до някаква константа, изчислена като средна стойност в зависимост от времето, за всички видове и части от генома. Имайки предвид, че ензимите, които направляват репликацията на ДНК, в различните видове се различават съвсем слабо , горното допускане явно е било а приори логично за Полинг и Цукеркандъл, като специалисти по ин витро биохимия. В пионерните им усилия да сближат еволюционната и молекулярната биология обаче те пренебрегват множество аспекти (вариацията в темпа на корекции в ДНК, естествения отбор във времето, пространството и в различните таксони). Въпреки, че хипотезата за наличие на молекулярен часовник не може слепешката да се приеме за вярна, точността на индивидуалните молекулярни часовници все пак може да бъде проверена и едва тогава резултатите да бъдат използвани. Най-общо казано, молекулярните часовници трябва да бъдат калибрирани спрямо данни, идващи от материални носители на информация като фосилите, след което могат да се правят изводи върху получените резултати.[4]

Приложения[редактиране | edit source]

Източници[редактиране | edit source]

  1. Zuckerkandl, E. and Pauling, L.B.. Molecular disease, evolution, and genetic heterogeneity. // Horizons in Biochemistry. Academic Press, New York, 1962. с. 189–225.
  2. Kimura, Motoo. Evolutionary rate at the molecular level. // Nature 217. 1968. с. 624-626.
  3. Sarich, V.M. and Wilson, A.C.. Immunological time scale for hominid evolution. // Science 158 (3805). 1967. с. 1200-1203.
  4. Lovette, I.J.. Mitochondrial dating and mixed support for the "2% Rule" in birds. // Auk 121 (1). 2004. с. 1-6.
Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Molecular clock“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.