Отваря главното меню

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.

Съдържание

Откриване на методаРедактиране

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.

КалибриранеРедактиране

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 инвитро 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]

ПриложенияРедактиране

ИзточнициРедактиране

  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.
    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. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.