plezjomorfie: podobieństwa dziedziczone po dalszych przodkach (c. atawistyczna)

Transkrypt

1 Podobieństwa pomiędzy organizmami - cechy homologiczne: podobieństwa wynikające z dziedziczenia - apomorfie: podobieństwa dziedziczone po najbliższym przodku lub pojawiająca się de novo (c. ewolucyjnie nowa) - plezjomorfie: podobieństwa dziedziczone po dalszych przodkach (c. atawistyczna) Podobienstwa pomiedzy organizmami alcidae cechy homoplastyczne/ analogiczne: podobieństwa wynikające z przypadku pelecanoides -konwergencje: cechy morfologicznie i funkcjonalnie podobne wykształcone niezależnie - paralelizmy: cechy morfologicznie różne rozwijane równolegle u tej samej grupy taksonomicznej SPOSOBY EWOLUCJI GATUNKÓW specjacja allopatryczna specjacja sympatryczna specjacja przez introgresję 1

2 Mechanizmy specjacji Specjacja allopatyczna (prawdopodobnie większość kręgowców) gatunki alopatyczne zajmują obszary oddzielone czasem lub przestrzenią. Specjacja sympatryczna (głównie rośliny i owady) Gatunki sympatryczne zajmują ten sam obszar różnicuje je czas specjacji Specjacja allopatryczna San Joaquin Valley, CA Specjacja przez izolację i przystosowanie 2

3 Specjajcja sympatryczna (poliploidia) Około połowa wszystkich roślin kwitnących to poliploidy: więcej niż 2 kopie każdego genu. Poliploidalność jest wynikiem niepowodzenia podziału komórkowego (mitozy lub mejozy) w celu rozdzielenia chromosomów na 2 komórki. Selekcja kierunkowa (pozytywna) - dobór naturalny faworyzuje jeden konkretny wariant genotypowy lub fenotyp względem innych w jednym szczególnym środowisku, powodując zmianę częstotliwości alleli. Oczyszczanie (tło) selekcji - usuwanie szkodliwych alleli (np. eliminacja większości niesynonimowych substytucji) Równoważenie (dywersyfikacja) selekcji - wiele alleli utrzymuje się w puli genów i utrzymuje częstość wyższą niż tempo mutacji (allele przechowywane są głównie w genotypach heterozygotycznych) najbardziej skrajnym przykładem jest dywersyfikacja selekcji w genach takich jak MHC Selekcja zrównoważona Główny kompleks zgodności tkankowej (MHC) ~ 90% ludzi otrzymuje różne geny MHC od każdego z rodziców. Próba 200 ludzi będzie miała różnych alleli. Ważny mechanizm kojarzenia się ze względu na zróżnicowany MHC 3

4 człowiek i koń PODOBIEŃSTWA I RÓŻNICE- GEN HEMOGLOBINY człowiek i ryba człowiek i owad człowiek i bakteria Gen globiny łańcuch α łańcuch β żaba α kura α mysz α mysz β kura β żaba β ortologi paralogi ortologi homologi Geny ortologiczne- homologiczne, pełniące tę samą funkcję ale występujące między różnymi gatunkami Geny paralogiczne- homologiczne, choć nie muszą pełnić tej samej funkcji, występujące w obrębie tego samego gatunku DWUKIERUNKOWY SYSTEM OZNACZANIA GENÓW ORTOLOGICZNYCH: Jeśli szukając homologii między genem A z genomu taksonu X w taksonie Y znajdziemy odpowiednik w postaci genu B TX(A) TY(B) a szukając homologii dla genu B znajdziemy w taksonie Y homolog w postaci genu A TX(A) TY(B) To gen A i B są ortologami 4

5 Wybór sekwencji 1. Odcinki homologiczne 2. Występujące u wszystkich przedstawicieli porównywanych grup 3. Fragmenty wolno zmieniające się- w przypadku porównania grup, które uległy dywergencji bardzo dawno 4. Fragmenty szybko zmieniające się- w przypadku porównania grup, blisko spokrewnionych 5. Uwaga! wysycenie mutacyjne Wybór sekwencji- inne wskazówki 1. Poprawka na różne tempo mutacji u różnych gatunków 2. Poprawka na różne tempo tranzycji i transwersji 3. Poprawka na liczebność grup i długość sekwencji bootstrap 4. Zegar molekularny 5

6 Sposoby ewolucji genów Powielanie genów - zduplikowane geny mogą się różnić Transpozycja (elementy transpozycyjne) Retrotranspozycja (retrotranspozony) Importowany DNA z organelli lub poziomy transfer genu 6