ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярная эволюция из "Эволюционный процесс" Существует несколько биохимических методов, позволяющих количественно измерить изменения, происшедшие в гомологичных макромолекулах близко- или отдаленнородственных видов в процессе их дивергенции. Объектом таких исследований служат обычно белковые молекулы, молекулы ДНК, но иногда и другие вещества, например вторичные метаболиты растений. Молекулярные данные проливают свет на филогенетические взаимоотношения. Они породили также некото(рые полезные дискуссии, которые мы здесь вкратце обсуднм . [c.356] Представляют также интерес коовенные результаты биологических исследований. Количественная мера биохимической дифференциации между ныне живущими видами А, В, С, D независимо от того, какая именно используется мера, может быть наложена на филогенетическое древо, ветви которого заканчиваются видами А, В, С, D. Известное или вькведенное геологическое время, прошедшее после дивергенции соответствующих ветвей, служит знаменателем. Сопоставляя эти две меры, мы получим количество изменения, происходящего на макромоле-куляр-ном уровне за единицу времени, или скорость молекулярной эволюции. [c.357] Сходства и различия в последовательностях аминокислот в полипептидных цепях гомологичных белков, принадлежащих разным видам, могут служить определенной и количественной мерой степени молекулярной дифференциации. Сейчас уже собрано множество данных о гомологичности молекул гемоглобина, миоглобина, цитохрома с, иммуноглобулина и других белков (см. интересные обзоры Dayhoff, 1968, 1969, 1972, 1978). Здесь мы рассмотрим лишь несколько типичных примеров. [c.357] Гемоглобин взрослого человека состоит из двух идентичных полипептидных а-цепей, двух идентичных р-цепей и присоединенных к ним групп гема. Каждая а-цепь содержит по 141 аминокислоте, а (Каждая р-цепь— по 146. В гемоглобине здорового человека каждое положение в цепи занято определенной аминокислотой. Последовательность аминокислот известна. Один ген детерминирует последовательность аминокислот в а- цепях, а другой, отдельный, ген — их последовательность в р-цепях. Отметим попутно один интересный факт хотя а- и р-цепи гемоглобина человека различаются между собой, их аминокислотные последовательности сходны и, вероятно, возникли в результате дивергенции от какой-то общей предковой полипептидной цепи (Ingram, 1963). [c.357] Че товек — шимпанзе Человек — горилла Человек — макак-резус Человек — макак Человек — мышь Человек — кроли . [c.358] Гемоглобин человека отличается от гемоглобина лягушки и ка рпа сильнее, как и следовало ожидать. Различия в аминокислотной последовательности -депи между человеком и лягушкой составляют 46%, а различия в а-цепи между человеком и карпом—50% (Dayhoff, 1972). [c.358] Электрофоретические данные по нескольким или многим локусам для двух популяций или видов могут быть выражены через индекс, известный под названием показателя генетической идентичности (/) (Nei, 1972). Этот показатель служит мерой доли идентичных генов у двух сравниваемых популяций или видов. Значения I лежат в пределах от О до 1 1= означает, что обе популяции содержат одни и те же аллели с одинаковыми частотами, а / = 0 —что у этих популяций нет общих аллелей (Nei, 1972). [c.359] Широко распространено допущение, что электрофоретические Методы дают надежные оценки общего сходства или диверген Ции между особями или группами. Обнаруженные такими метО Дами различия по ферментным генам считают репрезентативны Ми для генотипа в целом. Это допущение подразумевается в ко ффициентах генетической идентичности и генетического расстояния (Nei, 1972), которые приравнивают электрофоретичес кую меру дифференциации к генетической. [c.360] Методы гибридизации ДНК состоят в смешивании одноцепочечных фрагментов ДНК, полученных от двух разных видов. Доля в смеси общей ДНК, которая воссоединяется, образуя двух цеп очечные спирали, и скорость воссоединения служат ме-рам-и степени генетического родства между данными видами. [c.361] Изучение аминокислотных последовательностей нескольких гомологичных белков человека и шимпанзе показало, что некоторые из этих белков полностью или почти полностью идентичны. Ниже перечислены гомологичные белки, различающиеся по одной аминокислоте или не различающиеся совсем. [c.362] Вернуться к основной статье