Reloj molecular

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El reloj molecular ( en inglés ,  molecular clock , a veces gene clock, evolutionary clock ) es un método para fechar eventos filogenéticos (divergencias de especies u otros taxones), basado en la hipótesis de que las sustituciones evolutivamente significativas de monómeros en biomoléculas ocurren a un ritmo casi constante ( molecular hipótesis del reloj ). Por lo general , las secuencias de nucleótidos del ADN y las secuencias de aminoácidos de las proteínas se utilizan para tales cálculos .

La tasa de mutaciones puede ser desigual y varía para diferentes especies, razón por la cual el método solo brinda resultados aproximados.

Promoción de la teoría y su desarrollo

La hipótesis del reloj molecular fue propuesta en 1962 por el análisis de las secuencias de aminoácidos de la hemoglobina el citocromo C por Zuckerkandl y Linus Pauling Observaron que el número de diferencias de aminoácidos en la hemoglobina aumentó linealmente con el tiempo, lo cual se estimó a partir de fósiles [1] . Resumieron la observación y concluyeron que la tasa de cambio evolutivo de cada proteína es aproximadamente constante.

En 1963, Emanuel Margoliash descubrió el fenómeno de la "equidistancia genética" , que consiste en la independencia de la evolución de las secuencias de aminoácidos en las proteínas y la evolución morfológica [2] :

Una prueba útil del importante papel del tiempo como factor principal en la acumulación de variabilidad en el citocromo C debería ser comparar las secuencias de aminoácidos de proteínas homólogas aisladas de especies que se sabe que no han sufrido cambios morfológicos durante largos períodos de tiempo y de rápidas mutaciones. cambiando de especie.

El trabajo de estos tres científicos condujo a la postulación de la hipótesis a principios de la década de 1960 [3] [4] [5] .

Allan Wilson y Vincent Sarich desarrollaron el método [6] .

Conexión con la teoría neutral de la evolución molecular

Motoo Kimura desarrolló la teoría neutral de la evolución molecular , que predijo de forma independiente la existencia de un reloj molecular [7] .

Crítica

Hay críticas al método, por ejemplo, M. Goodman [8] , quien encontró diferentes velocidades de reloj en diferentes taxones. A pesar de esto, la teoría se usa en filogenética y para estimar la edad de divergencia de las especies.

Notas

  1. ↑ Zuckerkandl, E.y Linus Pauling . Enfermedad molecular, evolución y heterogeneidad genética // Horizons in Biochemistry  (sin especificar) / Kasha, M. y Pullman, B (editores). - Academic Press, Nueva York, 1962. - S. 189-225.
  2. ↑ Margoliash E. Estructura primaria y evolución del citocromo C  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América  : revista  . - 1963. - Octubre ( vol. 50 , no. 4 ). - Pág. 672-679 . -doi : 10.1073/ pnas.50.4.672 . — PMID 14077496 .
  3. ↑ Kumar S. Relojes moleculares: cuatro décadas de evolución   // Nat . Rvdo. Gineta.  : diario. - 2005. - Agosto ( vol. 6 , no. 8 ). - Pág. 654-662 . doi : 10.1038 / nrg1659 . —PMID 16136655 .
  4. ↑ Pesole G., Gissi C., De Chirico A., Saccone C. Tasa de sustitución de nucleótidos de genomas mitocondriales de mamíferos  //  J. Mol. Evol. : diario. - 1999. - Abril ( vol. 48 , no. 4 ). - Pág. 427-434 . -doi : 10.1007/ PL00006487 . —PMID 10079281 .
  5. ↑ Huang, S. El resultado de la equidistancia genética de la evolución molecular es independiente de las tasas de mutación  // Journal of Computer Science and Systems Biology. - 2008. - Vol. 1.- Pág. 92-102. —PMID 21976921 .
  6. ↑ Acerca de Allan Wilson
  7. ↑ Kimura, Motoo. Tasa evolutiva a nivel molecular   // Naturaleza . - 1968. - vol. 217 , núm. 5129 . - Pág. 624-626 . -doi : 10.1038/ 217624a0 . —PMID 5637732 .
  8. ↑ Goodman, M. Decodificación del patrón de evolución de proteínas  //  Progreso en biofísica y biología molecular. - 1981. - vol. 37 . - pág. 105-164 . - doi : 10.1016/0079-6107(81)90012-2 . —PMID 6270732 .

Enlaces

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