BADANIE PRZEBIEGU FILOGENEZY WYKORZYSTUJˇC ZDOBYCZE BIOLOGII MOLEKULARNEJ.

Filogenetyka stara się badać pokrewieństwa między organizmami. Ludzie od wieków starali się klasyfikować organizmy tworz±c grupy na podstawie podobieństw. Powstawały przez to sztuczne podziały, nie maj±ce zwi±zku z ewolucyjnym powi±zaniem organizmów. Rozpowszechnienie teorii ewolucji, stawiaj±cej hipotezę wspólnego pochodzenia, pozwoliło twierdzić, że większo¶ć podobieństw może wynikać z dziedziczenia wspólnych genów po przodkach.

Schemat filogenezy przedstawiany jest w postaci drzewa. Drzewo filogenetyczne to graf złożony z węzłów i gałęzi, gdzie tylko jedna gał±Ľ może ł±czyć dwa węzły (schemat drzewa z obja¶nieniami). Węzeł drzewa filogenetycznego przedstawia jednostkę taksonomiczn±, natomiast gał±Ľ to relacja pomiędzy dwoma jednostkami taksonomicznymi. Długo¶ć gałęzi jest odzwierciedleniem różnic między tymi jednostkami. W przypadku drzew konstruowanych na podstawie analizy sekwencji DNA, długo¶ć gałęzi będzie zależna od liczby substytucji (podstawień) nukleotydów.

W przeszło¶ci analizy filogenetyczne opierały się na prawie wył±cznie na cechach morfologicznych, fizjologicznych lub badaniach behawioru. Współcze¶nie jednak niezwykle często przeprowadza się rekonstrukcje filogenetyczne opieraj±c się na badaniach zróżnicowania molekularnego, przede wszystkim białek i kwasów nukleinowych. Sekwencjonowanie okre¶lonych odcinków j±drowego lub mitochondrialnego DNA dostarcza ogromnej ilo¶ci danych, które następnie stanowi± podstaw± dla analiz filogenetycznych. Do tej pory udało się ustalić sekwencję wszystkich nukleotydów DNA przedstawicieli sze¶ciu różnych gatunków. Prowadzone s± pracę nad ustaleniem całkowitej sekwencji ludzkiego genomu. Praktyczn± implikacj± takich badań może być porównanie sekwencji bardzo wielu (o ile nie wszystkich) genów oraz póĽniejsza rekonstrukcja ich ewolucji. Można tez próbować porównywać zależno¶ci między genami, w obrębie jednego gatunku, a na podstawie tych analiz ustalać prawa rz±dz±ce ich dystrybucj±. Dzięki tego rodzaju badaniom możemy poznać molekularny wzór życia.

Badania molekularne dostarczaj± danych, które maj± wiele zalet w porównaniu z innymi, tradycyjnie badanymi cechami organizmu. Podstawow± ich zalet± jest to, że dotycz± bezpo¶rednio struktury materiału genetycznego (analiza sekwencji DNA) lub wła¶ciwo¶ci fenotypowych bezpo¶rednio zależnych od genotypu (sekwencje białek). W ten sposób nie dotykamy cech plastycznych fenotypowo, zmieniaj±cych się zależnie od czynników nie genetycznych (¶rodowiskowych). Dodatkowo badania molekularne dostarczaj± nieporównywalnie większej liczby cech w porównaniu z badaniami tradycyjnymi (morfologii, behawioru). Liczbę tych cech można okre¶lić jako liczbę par zasad w całego DNA w komórce (zakres 10⁶ - 10¹¹). Uzyskanie podobnych wyników w badaniach nad pokrewieństwami filogenetycznymi, badaj±c różne sekwencje DNA, jest silnym argumentem za przyjęciem hipotetycznej genealogii.

WSPÓŁCZESNE PROBLEMY BIOLOGII EWOLUCYJNEJ

WOKÓŁ CENTRALNEGO DOGMATU BIOLOGII MOLEKULARNEJ

Webmaster