1。分子変動:
* DNA: 生命の構成要素、DNAシーケンスには遺伝コードが含まれています。 密接に関連する種でさえ、時間の経過とともに蓄積された変異によるDNA配列に微妙な違いがあります。
* タンパク質: タンパク質は、DNAにエンコードされた命令に基づいて作成されます。これらのタンパク質は、基礎となるDNAの変化を反映して、アミノ酸配列も変化する可能性があります。
2。分析のための手法:
* シーケンス: DNAまたはタンパク質のアミノ酸のヌクレオチド(A、T、C、G)の正確な順序を決定します。これにより、異なる生物を直接比較できます。
* 系統解析: コンピューターアルゴリズムを使用して、DNAまたはタンパク質配列の類似性または違いに基づいて進化の木(系統)を構築します。これらの木は、生物間の関係を描いています。
* 遺伝子指紋: 法医学目的または父性検査のために、個人間の反復DNA配列(STR)のユニークなパターンを比較します。
* 遺伝子発現分析: 異なる細胞または組織で発現する特定の遺伝子のレベルを測定します。これにより、遺伝子機能と生物間の活性の違いが明らかになります。
3。証拠の解釈:
* 相同性: 生物間の同様のDNAまたはタンパク質配列は、共通の祖先を示唆しています。
* 進化率: 異なる遺伝子またはタンパク質は異なる速度で進化します。一部の地域は高度に保存されています(非常にゆっくりと変化します)が、他の地域はより変動します。
* 分子時計: 特定の分子の変化速度を使用して、生物間の発散の時間を推定します。
分子証拠の例:
* 進化的関係: 人間とチンパンジーのDNA配列を比較すると、非常に密接な進化的関係が明らかになります。
* 種の識別: DNAバーコードは、特定の遺伝子配列を使用して異なる種を識別します。
* 疾患診断: 分子検査は、疾患に関連する特定の病原体または遺伝的変異を特定することができます。
* フォレンジック調査: DNAフィンガープリンティングは、独自のDNAプロファイルに基づいて個人を識別するために使用されます。
制限:
* 水平遺伝子導入: 無関係な生物間の遺伝物質の移動は、系統解析を複雑にする可能性があります。
* 不完全な化石記録: 分子の証拠だけでは、進化の歴史の完全な絵を提供することはできません。
* 収束進化: 同様の特性は、無関係な生物で独立して進化する可能性があり、潜在的に誤解を招く結論につながる可能性があります。
全体として、分子証拠は地球上の生命の理解に革命をもたらしました。生命の構成要素を分析することにより、進化的関係、遺伝的多様性、および疾患のメカニズムの複雑な詳細を明らかにすることができます。