Molekyylikello

Molekyylikello on molekyylien ajan mukana tapahtuvaan muuttumiseen perustuva ajoitusmenetelmä. Sillä koetetaan selvittää, milloin kaksi lajia erosivat toisistaan. Koska molekyylien muuttumisnopeus vaihtelee ajan kuluessa, molekyylikellolla saadaan monesti hyvin epätarkkoja tuloksia ilman menetelmän säätämistä muiden ajoitusmenetelmien avulla. Yleensä molekyylikelloa on käytetty soveltaen evoluutioteoriaa, paleontologiaa ja eläviä eliöitä. Nykyään molekyylejä etsitään myös vanhoista eliöistä kuten dinosauruksista. Molekyylien muuttuminen ajan mukana näkyy muun muassa globiineissa ja sytokromi-c:ssä.

Molekyylikello

Molekyylikellon idean kehittivät yhdysvaltalainen kemisti Linus Pauling ja Itävallassa syntynyt mutta Yhdysvalloissa uransa luonut molekyylibiologi Emile Zuckerkandl vuonna 1962. He nimesivät keksintönsä vuonna 1965 molekyylikelloksi ("molecular clock").

Se perustuu hypoteesiin, jonka mukaan tiettyihin DNA-jaksoihin syntyy tasaiseen tahtiin mutaatioita vuosimiljoonien aikana. Molekyylien evoluutio on siis ajan suhteen vakio, eli niiden eroista voidaan laskea kahden lajin erkanemisajankohta.

Eräiden tutkijoiden mukaan tällä tavalla voidaan selvittää, milloin laji on jakaantunut kahdeksi uudeksi lajiksi, koska eri lajeilta poimittuja DNA-tekstejä on verrattu kirjain kirjaimelta niin menestyksekkäästi, että on voitu niiden pohjalta laatia lajien sukupuita.

Esimerkiksi sytokromi-c on proteiini, jonka rakenteen kertovassa geenitekstissä on 339 kirjainta. Ihmisen sytokromi-c eroaa kahdeltatoista kirjaimelta hevosen sytokromi-c:stä. Ihmisillä ja marakateilla on vain yhden kirjaimen ero, kuten on myös hevosilla ja aaseilla. Sialla ja hevosella taasen on kolmen kirjaimen ero, joten se on etäisempää sukua hevoselle kuin aasi. Sytokromi-c:hen tulevien kirjoitusvirheiden määrä kuvastaa hyvin sen, miten perimää vertailemalla voidaan päätellä milloin haaroja on syntynyt eliökunnan sukupuuhun.

Perinnöllisyystutkija Motoo Kimura osoitti jo aikoinaan miten paljon geenitekstistä voi muuttua ilman, että tekstin merkitys muuttuu. Molekyylikello siis jättää miljoonien vuosien aikana DNA:han merkityksettömiä jälkiä.

Ajoituksia varten molekyylikello pitää kalibroida, ja sitä varten pitää arvioida DNA-ketjussa tapahtuvien neutraalien virheiden kasautuma. Yksi tapa kalibroida virheiden määrä on käyttää lähteenä kahta elävää ryhmää lajeja, joiden erkaneminen tiedetään tunnettujen fossiilien perusteella. Myös useita eri molekyylikelloja voidaan käyttää rinnakkain, jolloin virheen mahdollisuutta pienennetään.

Katso myös

• Molekyylievoluutio
• Mutaatiotaajuus
• Sytokromi-C
• Globiinien evoluutio

Aiheesta muualla

• http://home.wxs.nl/~gkorthof/kortho37.htm
• http://awcmee.massey.ac.nz/aw.htm (Arkistoitu – Internet Archive)