1。生体分子の類似性:
* タンパク質: 共通の祖先を共有する生物は、タンパク質構造とアミノ酸配列に類似点を示します。タンパク質が類似すればするほど、生物はより密接に関連しています。たとえば、細胞呼吸に関与するタンパク質であるシトクロムCは、ほぼすべての生物に見られます。異なる種でシトクロムCのアミノ酸配列を比較すると、進化関係の明確なパターンが明らかになります。
* DNA: 4つのヌクレオチド塩基(a、t、c、g)を使用した遺伝コード自体は、すべての生命体全体で著しく一貫しています。さらに、特に非コード領域でのDNAの配列は、進化系統を追跡するために使用できます。 DNA配列がより類似しているほど、生物はより密接に関連しています。
* RNA: タンパク質合成のためのメッセンジャー分子としてのRNAの使用は、すべての生きている生物で普遍的であり、共通の祖先をさらに示唆しています。
* 代謝経路: 生物は、解糖やクレブスサイクルなどの基本的な代謝経路を共有しており、共通の起源を示唆しています。
2。分子時計:
* 変異: DNAは、比較的一定の速度で時間の経過とともに変異を蓄積します。 2つの種間の特定の遺伝子の変異の数を比較することにより、科学者は、彼らが共通の祖先からどのくらい前に分岐したかを推定できます。これは「分子時計」の概念として知られています。
* 変化率: 全体的な突然変異率を推定することができますが、異なる遺伝子が異なる速度で進化することに注意することが重要です。一部の遺伝子は強い選択的圧力とゆっくりと変化しますが、他の遺伝子はより柔軟で迅速に進化します。この情報は、分子時計を正確に解釈するために重要です。
3。系統樹:
* 進化的関係の構築: 生化学者は比較データを使用して、進化的関係の視覚的表現である系統樹を構築します。 生体分子の類似性と相違点を分析することにより、生命の進化の歴史を反映する分岐パターンを作成できます。
例:
* 人間とチンパンジー: 人間とチンパンジーはDNAの98%を共有しています。
* 進化的関係: さまざまな生物のタンパク質とDNAを比較することにより、科学者は、細菌から人間まで、すべての生命体間の進化的関係を確立することができました。これにより、進化の分岐パターンを示す「生命の木」の発展につながりました。
結論:
比較生化学は、明らかにすることによって進化の説得力のある証拠を提供します。
*共通の祖先を指す共有分子機能。
*分子時計と系統樹を介した生物間の進化的関係。
*変異が時間とともに蓄積し、生命の多様化につながる進化の動的な性質。