Molekularna filogenija — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
м Dcirovic је преместио страницу Molekularna sistematika на Molekularna filogenija: .
Autobot (разговор | доприноси)
м Разне исправке; козметичке измене
Ред 1:
'''Molekularna filogenija''' je grana [[filogenija|filogenije]] koja analizira nasledne molekularne razlike, uglavnom u [[DNK]], radi dobijanja informacija o evolucijskim putevima, vezama i odnosima organizama. Rezultati molekularne [[filogenetika |filogenetičke]] analize se izražavaju u konstrukciji [[filogenetsko stablo|filogenetskog stabla]]. Molekularna filogenija je jedan aspekt '''molekularne [[biosistematika|sistematike]]''', šireg pojma koji obuhvata i upotrebu molekularnih podataka u [[Taksonomija |taksonomiji]] i [[biogeografija|biogeografiji]].
 
== Istorija ==
Teorijski okviri za molekularnu sistematiku su postavljeni u 1960-ih, u radovima [[Emile Zuckerlandl|Emila Zukerlandla]], [[Emanuel Margoliash|Emanuela Margolijaša]], [[Lajnus Poling|Lajnusa Polinga]] i [[Walter M. Fitch|Voltera M. Fiča]].<ref>{{cite journal|author=Suárez-Díaz Edna |author2= Anaya-Muñoz, Victor H. |year=2008|title= History, objectivity, and the construction of molecular phylogenies|pmid=19026976|doi=10.1016/j.shpsc.2008.09.002|journal= Stud. Hist. Phil. Biol. & Biomed. Sci. |volume=39|pages=451–468|issue=4|pages=451–468}}</ref> Pioniri aplikacija molekularne sistematike su bili [[Charles Sibley|Čarls Sibli]] ([[ptice]] ), [[Herbert C. Dessauer|Herbert Desojer]] ([[herpetologija]]) i [[Morris Goodman|Moris Gudman]] ([[primat]]i), zatim [[Allan Wilson|Alan Vilson]], [[Robert K. Selander|Robert Selender]] i [[John C. Avise|Džon Ejvis]] (koji je studirao različite grupe). Rad sa [[elektroforeza|elektroforezom proteina]] je počeo oko [[1956]]. Iako rezultati nisu bili kvantitativni i u početku nisu poboljšali morfološke klasifikacije, dali su primamljive naznake da je za dugo održavanom poimanju klasifikacije [[ptica]], na primer, potrebna značajna revizija. U periodu od [[1974]]-[[1986]], bila je dominantna tehnika zvana [[DNK-DNK hibridizacija]].<ref>{{cite journal|authorlast=Ahlquist, |first=Jon E.|year= 1999|title= Charles G. Sibley: A commentary on 30 years of collaboration|journal=The Auk|volume=116|issue=3|url=http://sora.unm.edu/node/26122|pages=856–860|doi=10.2307/4089352 |pages=856–860}}</ref>
 
== Tehnike i primene ==
Svaki živi [[organizam]] sadrži [[DNK]], [[RNK]] i [[protein|proteine]]e. U principu, organizmi u uskoj vezi imaju visok stepen saglasnosti u molekulskoj strukturi ovih supstanci, dok molekuli srodnih organizama obično ispoljavaju određene obrasce različitosti. Očekivanje da će konzervirane sekvence, kao što je [[Ljudska mitohondrijska genetika|mitohondrijskska DNK]], akumulirati mutacije tokom vremena, a pod pretpostavkom konstantne stope mutacija, daje [[molekularni sat]] za datiranje divergencije. Molekularna filogenija koristi takve podatke da se izgradi „stablo odnosa” koji pokazuje verovatnu [[evolucija|evoluciju]] različitih organizama. Sa pronalaskom [[Sangerovo sekvenciranje|Sangerovog sekvenciranja DNK]] [[1977]]. godine postalo je moguće izolovati i identifikovati ove molekulske strukture.<ref name=Sanger75>{{cite journal |vauthors=Sanger F, Coulson AR |title=A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase |journal=J. Mol. Biol. |volume=94 |issue=3 |pages=441–8 |date=May 1975 |pmid=1100841 |doi=10.1016/0022-2836(75)90213-2 |pages=441–8}}</ref><ref name="Sanger1977">{{cite journal |vauthors=Sanger F, Nicklen S, Coulson AR |title=DNA sequencing with chain-terminating inhibitors |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.|volume=74 |issue=12 |pages=5463–7 |date=December 1977 |pmid=271968 |pmc=431765 |doi=10.1073/pnas.74.12.5463 |bibcode = 1977PNAS...74.5463S |pages=5463–7}}</ref>
 
Najčešći pristup je poređenje [[Homologija (biologija) |homolognih]] sekvenci gena pomoću tehnike [[poravnavanje sekvenci|poravnavanja sekvenci]] za identifikaciju sličnosti. Još jedna primena molekularne filogenije je u [[DNK barkodiranje|DNK barkodiranju]], pri čemu se vrsta pojedinih organizama identifikuje pomoću male sekcije [[Митохондријски геном|mitohondrijske]] ili [[Хлоропластни геном|hloroplastne DNK]]. Primena ovih tehnika može se videti u vrlo ograničenoj oblasti [[Људска генетика|genetike čoveka]], kao što je sve popularnije [[Допунска испитивања у медицини|genetičko testiranje]] kako bi se utvrdilo nečije roditeljstvo, kao i novi ogranak krivične [[forenzika|forenzike]] koja je fokusirana na dokazima koji su poznati kao [[ДНК анализа|genetički otisak prstiju]].
 
Sveobuhvatni korak-po-korak protokol u izgradnji filogenetskog stabla, uključujući i poravnanja DNK / aminokiselinskih višestrukih sekvenci, test-modele (testirane najbolje prilagođene modele supstitucije) i rekonstrukciju filogenije koristeći maksimalnu verovatnoću i test Bajesovog zaključivanja dostupan je u protokolu prirode (-{''Nature Protocol''}-)<ref>Bast, F. 2013. Sequence Similarity Search, Multiple Sequence Alignment, Model Selection, Distance Matrix and Phylogeny Reconstruction. Nature Protocol Exchange. doi: [http://dx.doi.org/10.1038/protex.2013.065 10.1038/protex.2013.065]</ref>
 
== Teorijska osnova ==
Rani pokušaji molekularne sistematike se nazivaju [[hemotaksonomija]], a koristili su proteine, [[enzim]]e, [[Ugljeni hidrat|ugljene hidrate]] i druge molekule koji su izdvojeni i karakterizovani koristeći tehnike kao što je [[hromatografija]]. Ovi su u poslednje vreme u velikoj meri zamenjeni [[DNK]] analizom, koja se bavi tačnom iderntifikacijom sekvenci [[nukleotid]]a ili ''baza'' u sekvencama DNK ili [[RNK]] ekstrahovanih pomoću različitih tehnika. U principu, oni se smatraju superiornim, za evolucijski studije, jer se delovanje evolucije u krajnjoj tačci odražava na genetičke sekvence.<ref name=“Hadziselimović“>{{cite book |author=Hadžiselimović R.|year=2005| title=Bioantropologija – Biodiverzitet recentnog čovjeka.|publisher= Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo|isbnid=ISBN 9958-9344-2-6|pages=}}</ref> Danas je još uvek dug i skup proces sekvencioniranja celokupne DNK organizma ([[genom]]a). Međutim, sasvim je moguće da se utvrdi redosled definisanog prostora određenog [[hromozom]]a. Tipske molekularno-sistematske analize zahtevaju poznavanje redosleda od oko 1.000 [[bazni par|parova baza]]. Na bilo kojem lokusu, određena sekvenca baza koje nalaze u datom položaju može se razlikovati između organizama. Posebna sekvenca pronađena u datom organizmu se naziva njegov [[haplotip]]. U principu, jer postoje četiri vrste baze, od 1.000 parova, može se dobiti 4<sup>1000</sup> različitih haplotipova. Međutim, za organizme unutar pojedine vrste ili u grupi povezanih vrsta, empirijski je utvrđeno da samo manjina lokusa ne pokazuje nikakve varijacije uopšte i većina varijacija je u korelaciji, tako da je broj nađenih različitih haplotipova relativno mali.<ref name=“Hadziselimović-Pojskić“>{{cite book |author=Hadžiselimović R. |author2= Pojskić N.|year=2005||title= Uvod u humanu imunogenetiku.|publisher= Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo|isbnid=ISBN 9958-9344-3-4|pages=}}</ref>
 
U molekularno-sistematskoj analizi, [[haplotip]]ovi se utvrđuju na određenom području [[genom|genetičkog materijala]]. Zato se koriste značajni uzorci jedinki ciljne [[vrsta|vrste]] ili drugih [[takson]]a , ali mnoge sadašnji studije se temelje na jednoj individui. Tako su nađeni i haplotipovi blisko povezanih jedinki različitih taksona. Konačno, određeni su haplotipovi manjeg broja jedinki iz definitivno različitih taksona: ovi su navedeni kao ''vanjske grupe''. Tada su poređene sekvence baza u haplotipu. U najjednostavnijem slučaju, razlika između dva haplotipa se procenjuje brojanjem lokusa na kojima imaju različite baze: ovo se naziva broj ''zamena'' (druge vrste razlika između haplotipova može doći, na primer je ''insercije'' (umetanja) jednog dela [[Nukleinska kiselina|nukleinskih kiselina]] u jedan haplotip koji nije prisutan u drugom). Razlika između organizama obično se ponovno izražava kao ''postotak odstupanja'', deljenjem broja zamena brojem analiziranih parova baza, i uzima se da je ova mera nezavisna od lokacije i dužine dela DNK koji je sekvenciran.
Ред 21:
 
== Ograničenja molekularne sistematike ==
Molekularna sistematika je u osnovi ima [[Kladistika |kladistički]] pristup: ona pretpostavlja da klasifikacija mora odgovarati filogenetskom poreklu, i to da svi važeći taksoni moraju biti [[monofiletska evolucija|monofiletski]].
 
Nedavno otkriće opsežnih [[horizontalni prenos gena|horizontalnih prenosa gena]] među organizmima, zadaje značajne komplikacije molekularnoj sistematici, ukazujući na to da različiti geni unutar istog organizma mogu imati različitu [[filogenija|filogeniju]].
 
Osim toga, molekularna filogenija je osetljiva na pretpostavke i modele na kojima počiva. Oni se suočavaju sa problemima kao što su [[atrakcija dugih grana]], [[Saturacija (genetika) |zasićenost]] i problem uzimanja uzoraka [[takson]]a. To znači da se, primenom različitih modela, mogu dobiti upadljivo različiti rezultati za isti skup podataka.<ref name="Philippe2011">{{Cite journal | last1 = Philippe | first1 = H. | last2 = Brinkmann | first2 = H. | last3 = Lavrov | first3 = D. V. | last4 = Littlewood | first4 = D. T. J. | last5 = Manuel | first5 = M. | last6 = Wörheide | first6 = G. | last7 = Baurain | first7 = D. | editor1-last = Penny | editor1-first = David | title = Resolving Difficult Phylogenetic Questions: Why More Sequences Are Not Enough | doi = 10.1371/journal.pbio.1000602 | journal = PLoS Biology | volume = 9 | issue = 3 | pages = e1000602 | year = 2011 | pmid = 21423652| pmc =3057953 }}</ref>
 
== Reference ==
{{Reflistreflist|2}}
 
== Spoljašnje veze ==