Rellotge molecular

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Estructura general d'una secció d'ADN

En genètica, el rellotge molecular és una tècnica que serveix per datar la divergència de dues espècies. Dedueix el temps transcorregut a partir del nombre de diferències entre dues seqüències d'ADN.

La noció de "rellotge molecular" fou encunyada per Emile Zuckerkandl i Linus Pauling, que el 1962 subratllaren que la quantitat de diferències en els aminoàcids de l'hemoglobina entre llinatges encaixava amb la taxa evolutiva de divergència basada en les proves fòssils. Aquesta observació fou generalitzada, afirmant que la taxa de canvi evolutiu de qualsevol proteïna específica era aproximadament constant al llarg del temps i de diferents llinatges. També s'aplicà a l'evolució de les sequències d'ADN, en particular a la teoria de l'evolució neutra.

Més endavant, Allan Wilson i Vincent Sarich, a partir del seu treball i del de Motoo Kimura (1968) observaren que els errors espontanis en la replicació de l'ADN causen mutacions que dirigeixen l'evolució molecular, i que l'acumulació de diferències evolutives neutrals entre dues seqüències es podria utilitzar per mesurar el temps, si es pogués calibrar la taxa d'error de la replicació de l'ADN. Per fer-ho, s'utilitzaren com a referència parells de grups d'espècies vives la data d'especiació de les quals ja es coneixia a partir del registre fòssil.

En principi, s'assumí que la taxa d'error de la replicació de l'ADN era constant - no al llarg del temps, sinó en totes les espècies i en qualsevol part del genoma que es vulgui comparar. Com que els enzims que repliquen l'ADN difereixen molt poc entre espècies, a priori aquesta hipòtesi semblava raonable. Tanmateix, a mesura que s'anaren acumulant les proves moleculars, es demostrà que la hipòtesi de la taxa de canvi era falsa, almenys com a hipòtesi general. No obstant això, malgrat que la hipòtesi del rellotge molecular no es pot acceptar completament, sovint funciona, tot i que cal verificar-la en cada cas.

La tècnica del rellotge molecular és una eina important en la sistemàtica molecular. El coneixement de la taxa aproximada d'evolució molecular en determinats grups de llinatges facilita l'establiment de dates d'esdeveniments filogenètics no documentats al registre fòssil, com ara la divergència de tàxons vius i la formació de l'arbre filogenètic.

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

  • Kimura, M.. «Evolutionary Rate at the Molecular Level». Nature, vol. 217, 1968, pàg. 624-626. [1]
  • Morgan, G.J.. «Emile Zuckerkandl, Linus Pauling, and the Molecular Evolutionary Clock, 1959-1965». Journal of the History of Biology, vol. 31, 1998, pàg. 155-178.
  • Sarich, V.M. i Wilson, A.C.. «Immunological time scale for hominid evolution». Science, vol. 158, 1967, pàg. 1200-1203.
  • Zuckerkandl, E., i Pauling, L. (1962). Molecular disease, evolution, and genetic heterogeneity, pp. 189–225 a Horizons in Biochemistry, editat per M. Kasha i B. Pullman. Academic Press, Nova York.
  • Zuckerkandl, E., i Pauling, L. (1965). Evolutionary divergence and convergence in proteins, pp. 97–166 a Evolving Genes and Proteins, editat per V. Bryson i H. J. Vogel. Academic Press, Na York.