Молекулярний годинник

Філогенетичне дерево, побудоване на основі аналізу послідовностей генів рРНК, показує загальне походження організмів всіх трьох доменів: Бактерії, Археї, Еукаріоти.

Молекулярний годинник (англ. molecular clock, іноді gene clock, evolutionary clock) — у молекулярній еволюції — метод датування філогенетичних подій (розходження видів або інших таксонів), заснований на гіпотезі англ. molecular clock hypothesis, згідно з якою еволюційно значущі заміни мономерів в нуклеїнових кислотах або амінокислот в білках відбуваються з практично постійною швидкістю.

Швидкість мутацій може бути нерівномірною і розрізняється для різних видів, через що метод дає лише приблизні результати.

Розвиток теорії

Гіпотеза молекулярних годинників була висунута в 1962 р. при аналізі амінокислотних послідовностей гемоглобіну і цитохрому С, Е. Цукеркандлем і Л. Полінгом. Вони відзначили, що кількість амінокислотних відмінностей у гемоглобіні зростає лінійно з часом, який оцінювався по фоссиліях.[1]. Вони узагальнили спостереження і дійшли висновку, що швидкість еволюційної зміни кожного білка приблизно постійна.

В 1963 р. Марголіаш (англ. Margoliash) був виявлений феномен «genetic equidistance» (генетичної еквідистантності), що полягає в незалежності еволюції амінокислотних послідовностей в білках і морфологічної еволюції: [2]

Зв'язок з нейтральною теорією молекулярної еволюції

Мото Кімура розробив нейтральну теорію молекулярної еволюції, яка незалежно передбачала існування молекулярних годинників.[3]

Критика

Існує критика методу, наприклад «Goodman. Prog. Byophys. Mol. Evol. — 1981. V. 38. — P. 105–164», який виявив різний темп годинників у різних таксонах. Незважаючи на це, теорія використовується в філогенетиці і для оцінки давності дивергенції видів.

Див. також

Примітки

  1. ↑ Zuckerkandl, E., Pauling L.B. Horizons in Biochemistry // Molecular disease, evolution, and genetic heterogeneity / Kasha M., Pullman B. (editors). — New York : Academic Press, 1962. — Р. 189–225
  2. ↑ Margoliash E. Primary structure and evolution of cyttochrome C // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. — 1963. — Vol. 50, issue 4. — P. 672–679.
  3. ↑ Kimura Motoo. Evolutionary rate at the molecular level // Nature. — 1968. — Vol. 217. — P. 624–626.

Ресурси Інтернету