进化与同源

前言

研究进化的方式

1)研究化石。
零散,不完整。
2)利用比较生物学、比较解剖学和生理学等手段,确定大致的进化框架。
细节存在争议 。
3)分子进化。
利用软件,从分子水平,构建各种生物间的系统发生树。
准确度依赖软件的优劣以及参数的设置。

分子进化理论

在分子水平下(DNA、RNA、蛋白质),而不是基于物种的外在特征,来研究进化过程。

基于某一个特定的分子在不同物种中的序列差异来构建系统发生树。

一般分子进化理论是建立在两个基本假设下的:
1)DNA、RNA或蛋白质序列包含了物种的所有进化史信息;
2)分子钟理论:一个特定蛋白质的进化变异的速度在不同物种中是基本恒定的。即两个蛋白质的序列越接近,它们距离共同祖先就越近。

同源

homologs,来源于共同祖先的相似的序列为同源序列。相似序列并不一定是同源序列。
同源又分为三种:1)异同源。xenologs。2)旁系同源。paralogs。3)直系同源。orthologs。

直系同源

来自于不同物种的,由垂直家系(物种形成)进化而来的基因。

并且典型的保留了与原始基因相同的功能。

旁系同源

在同一物种中的来源于基因复制的基因,可能会进化出新的与原来有关的功能。

基因复制出的基因可能面临几种命运:1)没用,丢了;2)衍化出新功能,如果是好的,就保留下来;3)如果是不好的,就会被自然选择淘汰;4)复制出来后加个终止子,闲置不用,为废基因。

异同源

是指通过水平基因转移,来源于共生或病毒侵染所产生的相似基因。
是在跨越巨大的物种间转移产生的。


相似度与同源性

同源性不可以被量化!只能定性描述。


基因生命网

网和树,大不相同。



编织生命网的要素之一,就是水平基因转移。horizontal gene transfer,是指生物将遗传物质传递给其他细胞而非子代细胞的过程。

基因还有可能通过杂交进化产生。

众多的水平基因转移的证据表明,有一些物种的进化可能是呈现树状的,而有一些则是网状。所以用达尔文的进化枝条连接物种,可能过于简单的。

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