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Molekulare Uhren
4.1.2021
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Molekulare Uhren: Die molekulare Uhr ist eine Metapher für eine Methode der Genetik, mit der anhand von DNA- Sequenzierung der Zeitpunkt der Aufspaltung zweier Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abgeschätzt wird. Proteine erfüllen im Stoffwechsel wichtige Funktionen und haben eine angepasste Raumstrucktur, daher geht mal davon aus, dass Änderungen der Aminosäuresequenz an funktionell entscheidenen Stellen fast immer nachteilig sind und durch Selektion wieder aus dem Genom verschwinden. An anderen Stellen: neutral → Hier sammeln sich Unterschiede zwischen den Arten an → Je länger die Arttrennung zurück liegt, desto mehr Unterschiede Mithilfe der Daten vieler Organismen Lässt sich dann ein Stammbaum erstellen: Huhn, Mensch Truthahn Hund Schild- kröte Klapper- schlange Thunfisch Motte Draht- wurm Pinguin Affe -> Nilpferd Wal Pferd Weizen Kaninchen Känguru Frosch Federn, Haare DNA-Puffer Blut Neurospora (Schimmelpilz) Isolierung der Barcode-Sequenz Sequenzierung Ethanol DNA-Sequenz Candida (Soorpilz) Bäcker- hefe Gewebe Vervielfältigung durch Polymerasekettenreaktion (PCR) mit spezifischen Primern Taxon 1 ATG CAT GGC CTT Taxon 2 ATG CAT GGT CTA GAA TAA GGC CT Taxon 3 ATG CAT GGC CT GGT CTA GAA GGT Taxon 4 ATG CAT CT GGT CTA TAA GGT Taxon 5 ATG CAT GGG CTT CT TAA GGT CT Zeit (Mio. Jahre) Sequenzvergleich und Stammbaumkonstruktion mit Spezialprogrammen 800- 700- 600- 500- Wegen eventuell übersehender Selektionseinflüsse stets unsicher DNA Vergleiche besser geeignet Mitochondrien-DNA: mt-DNA Oder nicht codierende Bereiche der DNA auf Y-Chromosomen: väterlich vererbt 400- 300. 200- Cytochrom c sehr 100-000 gering Globine sehr groß 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Änderung der Aminosäuresequenz (pro 100 Reste) 2 Geschwindigkeit molekularer Uhren Fibrinpeptide Proteine: unterschiedliche Veränderungsraten → je nach dem wie groß die neutralen Bereiche sind Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)
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