Πώς χρησιμοποιούνται οι διαφορές μεταξύ της αλληλουχίας αμινοξέων DNA για την εμφάνιση ειδών συγγένειας;
1. DNA ως σχέδιο:
* Το DNA περιέχει τον γενετικό κώδικα που υπαγορεύει την παραγωγή πρωτεϊνών. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για μια τεράστια σειρά λειτουργιών μέσα σε έναν οργανισμό.
* Η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων DNA (Α, Τ, C, G) καθορίζει την αλληλουχία αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη.
2. Μεταλλάξεις και εξελικτική αλλαγή:
* Με την πάροδο του χρόνου, τυχαίες μεταλλάξεις εμφανίζονται σε αλληλουχίες DNA. Αυτές οι μεταλλάξεις μπορεί να είναι ουδέτερες, ευεργετικές ή επιβλαβείς.
* Οι ουδέτερες μεταλλάξεις συσσωρεύονται σε γενιές. Όσο περισσότερος χρόνος έχει περάσει από τότε που δύο είδη μοιράστηκαν έναν κοινό πρόγονο, τόσο περισσότερες διαφορές θα συσσωρευτούν στις αλληλουχίες DNA τους.
* Οι ευεργετικές μεταλλάξεις μπορούν να βοηθήσουν ένα είδος να προσαρμοστεί στο περιβάλλον του, οδηγώντας σε εξελικτική αλλαγή και τη δημιουργία νέων ειδών.
3. Συγκρίνοντας τις αλληλουχίες DNA και αμινοξέων:
* Οι επιστήμονες μπορούν να συγκρίνουν τις αλληλουχίες DNA διαφορετικών ειδών για να προσδιορίσουν ομοιότητες και διαφορές.
* Μπορούν επίσης να συγκρίνουν τις αλληλουχίες αμινοξέων των πρωτεϊνών, οι οποίες κωδικοποιούνται άμεσα από το DNA.
* Όσο πιο παρόμοια είναι οι αλληλουχίες DNA ή αμινοξέων είναι μεταξύ δύο ειδών, τόσο πιο στενά σχετίζονται.
4. Μοριακά ρολόγια:
* Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει "μοριακά ρολόγια" με βάση τον ρυθμό μετάλλαξης σε ορισμένα γονίδια.
* Αυτά τα ρολόγια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκτιμήσουν πόσο καιρό πριν δύο είδη αποκλίνουν από έναν κοινό πρόγονο, με βάση τον αριθμό των διαφορών στις αλληλουχίες τους DNA ή πρωτεΐνης.
Παραδείγματα:
* Άνθρωποι και χιμπατζήδες: Μοιραστείτε περίπου το 98,8% των αλληλουχιών τους DNA. Αυτή η στενή ομοιότητα υποδηλώνει έναν πρόσφατο κοινό πρόγονο.
* Άνθρωποι και βακτήρια: Έχουν πολύ πιο διαφορετικές αλληλουχίες DNA, αντανακλώντας τη μακρινή εξελικτική τους σχέση.
Βασικά σημεία:
* Οι διαφορές στις αλληλουχίες DNA και αμινοξέων αποτελούν άμεση αντανάκλαση της εξελικτικής ιστορίας.
* Όσο περισσότερες διαφορές, όσο περισσότερο πριν δύο είδη αποκλίνουν.
* Τα μοριακά ρολόγια επιτρέπουν στους επιστήμονες να εκτιμούν τους χρόνους απόκλισης.
Συγκρίνοντας τις αλληλουχίες DNA και αμινοξέων, οι επιστήμονες μπορούν να αποκτήσουν πολύτιμες γνώσεις σχετικά με τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ των ειδών και την κατασκευή φυλογενετικών δένδρων, οι οποίες αντιπροσωπεύουν το εξελικτικό ιστορικό της ζωής στη γη.
