Различия в скорости и согласованности процессов в аминокислотной последовательности

Например, было высказано предположение, что различия в скорости и согласованности процессов связаны с определенными последовательностями оснований в ДНК, которые не кодируют полипептидных цепей. Однако создается впечатление, что в конечном счете различия между организмами — при постоянных условиях окружающей среды — определяются различиями в молекулярных последовательностях.

Это могут быть различия в чередовании оснований в генах, которые затем претворяются в изменения аминокислотных последовательностей полипептидных цепей. Далее, это могут быть различия в других последовательностях оснований, непосредственно не кодирующих аминокислоты, либо, наконец, различия в порядке расположения генов в геноме.

В конце концов химическая палеогенетика, несомненно, окажется полезной для систематики, выработав основной таксономический критерий, позволяющий определять расстояние между организмами на эволюционной лестнице; однако не в этом состоит главная цель этой науки. Основная задача анализа эволюционных изменений на молекулярном уровне сводится к тому, чтобы прийти к более глубокому пониманию естественного отбора в связи с разными типами мутаций.

Давайте воспользуемся теперь методами химической палеогенетики для сравнения полипептидных цепей миоглобина и гемоглобинов. Мы составили таблицу различий между аминокислотными последовательностями в четырех (двух α и двух β) цепях гемоглобинов животных и человека. Для простоты расчетов допустим, что α - и β -цепи эволюционируют с одинаковой скоростью, и суммируем наблюдаемые различия. Это позволит вывести среднее арифметическое для явных аминокислотных замещений в α - и β -цепях четырех видов животных (лошади, свиньи, быка и кролика) — замещений, возникших с тех пор, как эти животные и человек отошли от общего предка. Эта величина составляет 22 для двух цепей и 11 для одной цепи. Как сейчас принято считать, общий предок лошади, свиньи, быка, кролика и человека жил около 80 миллионов лет тому назад; следовательно время, необходимое для того, чтобы произошло замещение одной аминокислоты у любого из этих видов, составит примерно 7 миллионов лет. Однако до тех пор пока не будет произведен анализ других полипептидных цепей, надежнее округлить эту цифру до 10 миллионов лет.

Эту величину можно теперь использовать еще для одной цели, а именно для приближенного установления времени, когда существовала цепь, послужившая общим предком четырех основных цепей гемоглобина человека.

«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка

• Аминокислотная последовательность предковой полипептидной цепи
• Родственные взаимоотношения известных цепей гемоглобина и миоглобина человека
• Представление о происхождении от общего предка α- и β-цепей
• Дупликатные гены
• Эволюция
• ДНК аминокислот
• Миоглобин кашалота и α- и β-цепи гемоглобина человека
• Сдвиг сегментов α- и β-цепей
• Сравнение цепей гемоглобина, позволяющее установить время для эффективного замещения
• Различия в аминокислотной последовательности между цепями гемоглобина и миоглобина
• Принципы химической палеогенетики