Molekulyar filogenetika

Molekulyar filogenetika
agar genomlar mutatsiyalarning bosqichma-bosqich to'planishi bilan rivojlansa, u holda bir juft genom o'rtasidagi nukleotidlar ketma-ketligidagi farq miqdori bu ikki genom qanchalik yaqinda umumiy ajdodga ega bo'lganligini ko'rsatishi kerak. Yaqin o'tmishda ajralib chiqqan ikkita genom, umumiy ajdodlari qadimiyroq bo'lgan bir juft genomga qaraganda kamroq farqlarga ega bo'lishi kutiladi. Bu shuni anglatadiki, uch yoki undan ortiq genomlarni taqqoslash orqali ular orasidagi evolyutsion munosabatlarni ishlab chiqish mumkin bo'ladi. Bu molekulyar filogenetikning maqsadlari .
Molekulyar filogenetikaning kelib chiqishi
Molekulyar filogenetik DNK ketma - ketligidan bir necha o'n yillar oldin paydo bo'ladi. U birinchi marta 18-asrda Linney tomonidan keng qamrovli tarzda qo'llanilganidek, organizmlarni o'xshashliklari va farqlariga ko'ra tasniflashning an'anaviy usulidan olingan. Linney evolyutsionist emas, sistematik edi, uning maqsadi barcha ma'lum bo'lgan organizmlarni mantiqiy tasnifga joylashtirish edi, u Yaratguvchi tomonidan qo'llanilgan buyuk reja - Systema Naturaeni ochib beradi deb ishongan.. Biroq, u o'zi bilmagan holda organizmlarni qirollikdan boshlab, filum, sinf, tartib, oila va jins bo'yicha turlarga bo'lgan ierarxik taksonomik toifalarga bo'lish orqali keyingi evolyutsiya sxemalari uchun asos yaratdi. 18-asr va 19-asr boshlari tabiatshunoslari bu ierarxiyani “hayot daraxti”ga oʻxshatishgan ( 1-rasm ), bu oʻxshashlikni Darvin (1859 ) “Turlarning kelib chiqishi” asarida hayotning oʻzaro bogʻliq evolyutsion tarixini tasvirlash vositasi sifatida qabul qilgan. organizmlar. Linney tomonidan ishlab chiqilgan tasniflash sxemasi shuning uchun nafaqat turlar o'rtasidagi o'xshashliklarni, balki ularning evolyutsion munosabatlarini ham ko'rsatadigan filogeniya sifatida qayta talqin qilindi.

1-rasm
Hayot daraxti. Bir ajdod turi daraxtning "tanasi" ning pastki qismida joylashgan. Vaqt o'tishi bilan yangi turlar avvalgilaridan paydo bo'ladi, shuning uchun daraxt ko'p sonli turlar kelib chiqqan hozirgi zamonga yetgunga qadar qayta-qayta shoxlanadi (batafsil...)
Maqsad tasnifni tuzish yoki filogeniya haqida xulosa chiqarish bo'ladimi, tegishli ma'lumotlar solishtirilayotgan organizmlardagi o'zgaruvchan belgilarni tekshirish orqali olinadi. Dastlab, bu belgilar morfologik xususiyatlar edi, ammo molekulyar ma'lumotlar hayratlanarli darajada erta bosqichda kiritilgan. 1904 yilda Nuttall turli xil hayvonlar o'rtasidagi munosabatlarni aniqlash uchun immunologik testlardan foydalangan, uning maqsadlaridan biri odamlarni boshqa primatlarga nisbatan to'g'ri evolyutsiya holatiga joylashtirish edi, biz bu masalaga 16.3.1-bo'limda qaytamiz.. Nuttallning ishi molekulyar ma'lumotlardan filogenetikada foydalanish mumkinligini ko'rsatdi, ammo yondashuv 1950-yillarning oxirigacha keng qo'llanilmadi, kechikish asosan texnik cheklovlar bilan bog'liq edi, balki qisman tasniflash va filogenetik qiymatdan oldin o'zlarining evolyutsion o'zgarishlarini boshdan kechirishi kerak edi. Molekulyar ma'lumotlar to'liq baholanishi mumkin. Ushbu o'zgarishlar fenetika va kladistikaning kiritilishi bilan sodir bo'ldi ( 16.1 -band), ikkita yangi filogenetik usullar, garchi ularning yondashuvlari bir-biridan ancha farq qilsa ham, ikkalasi ham qattiq matematik protseduralar bilan tahlil qilinishi mumkin bo'lgan katta ma'lumotlar to'plamiga urg'u beradi. Morfologik belgilardan foydalanganda katta matematik ma'lumotlar to'plamini olishdagi qiyinchilik molekulyar ma'lumotlarga bosqichma-bosqich o'tishning asosiy harakatlantiruvchi kuchlaridan biri bo'lib, ular filogenetik ma'lumotlarning boshqa turlariga nisbatan uchta afzalliklarga ega:

• 
  Molekulyar ma'lumotlardan foydalanilganda, bitta tajriba juda ko'p turli belgilar haqida ma'lumot berishi mumkin: DNK ketma-ketligida, masalan, har bir nukleotid pozitsiyasi to'rtta belgi holatiga ega bo'lgan belgidir , A , C , G va T. Shuning uchun katta molekulyar ma'lumotlar to'plamini nisbatan tez yaratish mumkin.
  
• 
  Molekulyar belgilar holatlari bir ma'noga ega: A , C , G va T osongina tanib olinadi va birini boshqasi bilan aralashtirib bo'lmaydi. Ba'zi morfologik belgilar, masalan, strukturaning shakliga asoslangan belgilar, turli belgilar holatlari o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik tufayli farqlash osonroq bo'lishi mumkin.
  
• 
  Molekulyar ma'lumotlar osongina raqamli shaklga aylanadi va shuning uchun matematik va statistik tahlilga mos keladi.