Ero sivun ”Molekyylievoluutio” versioiden välillä

 

== Molekyylievoluutio ==

[[Kuva:Gene-duplication.png|thumb|right|220px|Eliön DNA:ssa olevan geenin duplikaatio eli kahdentuminen edeltää monesti uusien molekyylien syntyä.]]

 

 

Molekyylievoluutioksi sanotaan joskus myös elämän syntyä oletettavasti edeltänyttä [[kemiallinen evoluutio|kemiallista evoluutiota]].

 

[[Kuva:Zinc-finger-seq-alignment2.png|thumb|right|220px|kahden proteiinin aminnohapposarjat.]]

 

Molekyylievoluutioon voivat vaikuttaa seuraavat tekijät

 

DNA muuttuu niilä alueila joihin ei kohdistu ollenkaan tai vain heikko luonnonvalinta 0.7-0.8% miljoonaa vuotta kohden. Näin kaikki emäkset vaihtuisivat noin 142 miljoonassa vuodessa. Hyvin korkean luonnonvalinnan omaava genomia muistuttava lähetti RNA muuttu vain prosentin 50 miljoonassa vuodessa, eli kaikki sen emäkset vaihtuisvat teoriassa 5 miljardissa vuodessa, mikä on hieman korkeampi kuin maapallon ikä.

 

== Molekyylievoluution todennäköisyydestä ==

 

Näin ollen, jos yksinkertainen solu käsittää vaikkapa 1, 4 miljoonaa emäsparia, sen edeltäjgeenin syntytodennäköisysy saattoi olla huomattavasti pienempi, kuin mitä tuo 1,4 miljoonaa emäsparia antaa ymmärtää.

 

== Molekyylievoluution tutkimuksesta ==

Sitraattioa oli osattu tämän viljelmän yksittäisissä "kulttuureissa" aiemminkin, muttai pysyvästi.

4 12 kennasta heikensi mutaatioissa DNA-korjausmekanismia mikä lisäsi niissä tapahtuneiden mutaatioiden määrää. Bakteerit mukautuivat uuteen ympäristöönsä noin 20000 sukupolvessa. 20000 sukupolvessa oli satoja miljoonia mutaatioita, joista ehkä vain 10-20 oli hyödyllisä, ja loput noin 100 bakteereihin jääneistä mutaatioista olivat neutraaleja<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/E._coli_long-term_evolution_experiment</ref>.

 

== Sytokromi-c:n evoluutiosta ==

 

[[Sytokromi-c]] on noin 104-113 [[aminohappo|aminohapo]]n mittainen [[proteiini]]<ref>Evoluutio ja populaatiot sivu 261, Kuvat 52 ja 53</ref>, jossa on myös hemiä. Proteiinia koodaa tapauksesta riippuen 312-339 [[emäspari]]n mittainen [[geeni]]. Sytokromi-c on [[tumalliset|tumallisissa]] soluissa osa [[mitokondrio]]ta.

 

Evoluution katsotaan edeneen niin, että ensin ilmestyivät tumattomat [[bakteeri]]t, sitten [[tumalliset]], sitten monisoluiset [[selkärangattomat]] kuten etanat, sitten alkeelliset [[selkärankaiset]] kuten nahkiaiset, sitten amniootit kuten matelijat, sitten nisäkkäät kuten simpanssi ja lopuksi älykäs nisäkäs, ihminen.

 

=== Mutaatiovauhti ===

</ref>.

 

 

Ihmisen ja simpanssin sytokromi-c:t ovat samanlaisia.

 

<!--

 

Esimerkiksi ihmisen ja simpanssin sytokromi-c:n emäsjärjestys on täsmälleen sama<ref>http://www.netikka.net/mpeltonen/fylogenia.htm Geneettinen polveutumistutkimus </ref>, mutta eroa moniin nisäkkäisiin 9-12%, matelijoihin noin 14% ja [[karppi]]in on 17%, hyönteisiin 27-29%<ref>Pekka Reinikainen, Unohdettu Genesis,ISBN 951-619-239-4, Raamattutalon kirjapainio 1981, Kustannus Oy Uusi Tie, sivu 235, kuva 70 bis ja sivu 276, kuva 72</ref> ja moniin kasveihin on yli 38-40%.

 

-->

== Hemoglobiinin evoluutiosta ==

 

 

[[Motoo Kimura]]n mukaan 1971 [[hemoglobiini A|alfa-]] ja beta-hemoglobiinit erosivat toistaan [[ordovikikausi|ordovikikauden]] alussa noin 500 miljoonaa vuotta sitten<ref>Lähde "Evopop", Evoluutio ja populaatiot, Juhani Lokki, Anssi Saura, P. M. A Tigertstedt, WSOY 1986, ISBN 951-0-13572-0, sivu 162</ref>. [[Myoglobiini]] oli eronnut hieman aiemmin<ref>Evopop, sivu 264</ref>. Hemoglobiinin aminohappojen vaihtumisnopeus on noin yksi miljardista eli 1E-9, eli hemoglobiinin vaihtuminen kokonaan toiseksi veisi silloin ainakin miljardi vuotta.

Nopein vauhti oli 500-400 miljoonaa vuotta sitten selkärankaisten varhaisvaiheessa, suunnilleen [[ordoviki]]- ja [[siluurikausi]]lla, noin 1.09 [[nukleotidi]]a [[kodoni]]a kohti 10⁸ vuodessa.<ref>Juhani Lokki Anssi Saura P.M.A. Tigerstedt, Evoluutio ja populaatiot, WSOY Helsinki Porvoo Juva 1986, ISBN 951-0-13572-0, sivu 263 ja myös kuva 54 sivu 262</ref>. Kehitys hidastui, ja niinpä selkärankaisten hemoglobiinit kehittyivät kehituksnesä alusta vesikalvollisiin [[amniootti|amniootteihin]], tässä lähinnä matelijoihin, asti 380 miljoonan vuoden aikana keskimäärin vauhtia 4,6 nukleotidia/kodoni/10⁹ vuotta. Vauhti hidastui edelleen

ja amnioottien ilmestymisestä seuraavien 300 miljoonan vuoden aikana hemoglobiini muuttui vain 1,5 emästä/kodoni/10¹¹ vuotta kohden.

 

<!--

Hemoglobiini muuttui evoluutiossa sytokromi-c:ä nopeammin, vauhdilla 10^-9 aminohappoa vuotta kohden<ref>Evoluutio ja populaatiot, sivu 257 alin palsta</ref>.

 

Eri molekyylien muuntumisvauhti on hyvin erilainen eri

proteiineilla, koska eri proteiinit sallivat eri määrän muutoksia.

 

[[Fibrinopeptidi]]t kehittyvät hyvin nopeasti, noin vauhdila 8,3*10⁹ aminohappoa*10^-9/v. Mutta [[histoni H4]] hyvin hitaasti, noin yksi aminohappo 10^-13 vuotta kohden<ref>Lokki, Evoluutio ja populaatiot sivu 257-258</ref>. Tämän mukaan histoni H4:n emäsjärjestys ei voi juurikaan vaihtua sen toiminnan häiriintymättä, ja sen takia sen synty on melko epätodennäköinen ja kehitys evoluutiossa hidasta.

<!--

Hitain tunnettu molekyyli [[histoni]] H4 kehittyy 0.0001e 1e-1/v<ref>Evopop sivu 258</ref>. Tumallisissa soluissa esiintyvän histonin H4 kehitysvauhdista voi päätellä sen, että sen synty on ollut epätodennäköisempää kuin vaikkapa sytokromi-C:n.

-->

 

== Katso myös ==

*[[Molekyylikello]]

*[[Mutaatiotaajuus]]

 

== Viitteet ==