BADANIE PRZEBIEGU FILOGENEZY WYKORZYSTUJíC ZDOBYCZE BIOLOGII MOLEKULARNEJ.

Filogenetyka stara siΩ badaµ pokrewie±stwa miΩdzy organizmami. Ludzie od wiek≤w starali siΩ klasyfikowaµ organizmy tworz▒c grupy na podstawie podobie±stw. Powstawa│y przez to sztuczne podzia│y, nie maj▒ce zwi▒zku z ewolucyjnym powi▒zaniem organizm≤w. Rozpowszechnienie teorii ewolucji, stawiaj▒cej hipotezΩ wsp≤lnego pochodzenia, pozwoli│o twierdziµ, ┐e wiΩkszo╢µ podobie±stw mo┐e wynikaµ z dziedziczenia wsp≤lnych gen≤w po przodkach.

Schemat filogenezy przedstawiany jest w postaci drzewa. Drzewo filogenetyczne to graf z│o┐ony z wΩz│≤w i ga│Ωzi, gdzie tylko jedna ga│▒╝ mo┐e │▒czyµ dwa wΩz│y (schemat drzewa z obja╢nieniami). WΩze│ drzewa filogenetycznego przedstawia jednostkΩ taksonomiczn▒, natomiast ga│▒╝ to relacja pomiΩdzy dwoma jednostkami taksonomicznymi. D│ugo╢µ ga│Ωzi jest odzwierciedleniem r≤┐nic miΩdzy tymi jednostkami. W przypadku drzew konstruowanych na podstawie analizy sekwencji DNA, d│ugo╢µ ga│Ωzi bΩdzie zale┐na od liczby substytucji (podstawie±) nukleotyd≤w.

W przesz│o╢ci analizy filogenetyczne opiera│y siΩ na prawie wy│▒cznie na cechach morfologicznych, fizjologicznych lub badaniach behawioru. Wsp≤│cze╢nie jednak niezwykle czΩsto przeprowadza siΩ rekonstrukcje filogenetyczne opieraj▒c siΩ na badaniach zr≤┐nicowania molekularnego, przede wszystkim bia│ek i kwas≤w nukleinowych. Sekwencjonowanie okre╢lonych odcink≤w j▒drowego lub mitochondrialnego DNA dostarcza ogromnej ilo╢ci danych, kt≤re nastΩpnie stanowi▒ podstaw▒ dla analiz filogenetycznych. Do tej pory uda│o siΩ ustaliµ sekwencjΩ wszystkich nukleotyd≤w DNA przedstawicieli sze╢ciu r≤┐nych gatunk≤w. Prowadzone s▒ pracΩ nad ustaleniem ca│kowitej sekwencji ludzkiego genomu. Praktyczn▒ implikacj▒ takich bada± mo┐e byµ por≤wnanie sekwencji bardzo wielu (o ile nie wszystkich) gen≤w oraz p≤╝niejsza rekonstrukcja ich ewolucji. Mo┐na tez pr≤bowaµ por≤wnywaµ zale┐no╢ci miΩdzy genami, w obrΩbie jednego gatunku, a na podstawie tych analiz ustalaµ prawa rz▒dz▒ce ich dystrybucj▒. DziΩki tego rodzaju badaniom mo┐emy poznaµ molekularny wz≤r ┐ycia.

Badania molekularne dostarczaj▒ danych, kt≤re maj▒ wiele zalet w por≤wnaniu z innymi, tradycyjnie badanymi cechami organizmu. Podstawow▒ ich zalet▒ jest to, ┐e dotycz▒ bezpo╢rednio struktury materia│u genetycznego (analiza sekwencji DNA) lub w│a╢ciwo╢ci fenotypowych bezpo╢rednio zale┐nych od genotypu (sekwencje bia│ek). W ten spos≤b nie dotykamy cech plastycznych fenotypowo, zmieniaj▒cych siΩ zale┐nie od czynnik≤w nie genetycznych (╢rodowiskowych). Dodatkowo badania molekularne dostarczaj▒ niepor≤wnywalnie wiΩkszej liczby cech w por≤wnaniu z badaniami tradycyjnymi (morfologii, behawioru). LiczbΩ tych cech mo┐na okre╢liµ jako liczbΩ par zasad w ca│ego DNA w kom≤rce (zakres 10⁶ - 10¹¹). Uzyskanie podobnych wynik≤w w badaniach nad pokrewie±stwami filogenetycznymi, badaj▒c r≤┐ne sekwencje DNA, jest silnym argumentem za przyjΩciem hipotetycznej genealogii.

WSPӣCZESNE PROBLEMY BIOLOGII EWOLUCYJNEJ

WOKӣ CENTRALNEGO DOGMATU BIOLOGII MOLEKULARNEJ

Webmaster