Molekulare Evolution

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Molekulare Evolution ist der Prozess der Evolution von DNA, RNA und Proteinen.

Die molekulare Evolution entwickelte sich in den 1960er Jahren zu einem wissenschaftlichen Gebiet, als Forscher aus der Molekularbiologie, der Evolutionsbiologie und der Populationsgenetik versuchten, die Struktur und Funktion von Nukleinsäuren und Proteinen zu verstehen. Einige der Schlüsselthemen waren die Evolution der Enzymfunktion, die Verwendung von Nukleinsäureveränderungen als molekulare Uhr zur Untersuchung der Artendivergenz und der Ursprung von nicht-funktionaler oder Junk-DNA.

Jüngste Fortschritte in der Genomik, einschließlich der Sequenzierung ganzer Genome, und der Bioinformatik haben zu einem dramatischen Anstieg der Studien zu diesem Thema geführt. In den 2000er Jahren wurden die Rolle der Genverdoppelung, das Ausmaß der adaptiven molekularen Evolution gegenüber der neutralen genetischen Drift und die Identifizierung der molekularen Veränderungen, die für verschiedene menschliche Eigenschaften verantwortlich sind, insbesondere jene, die Infektion, Krankheit und Kognition betreffen, untersucht.

Molekulare Untersuchung der Phylogenie

Molekulare Systematik ist der Prozess der Verwendung von Daten über die DNA, RNA oder Proteine zur Lösung von Fragen der Phylogenie und Taxonomie. Die Idee besteht darin, die Gruppen in ihrer korrekten Position auf dem evolutionären Baum zu platzieren. Auf diese Weise wird ihre biologische Klassifizierung unter dem Gesichtspunkt der Evolution korrigiert. Die Technik hat bereits zu großen Veränderungen in der Taxonomie der Lebewesen geführt, einschließlich der Namen für höhere Kategorien, die weit über ein Jahrhundert lang stabil waren.

Die molekulare Systematik wurde durch Techniken zur Sequenzanalyse ermöglicht. Diese gibt die genaue Sequenz der Nukleotide oder Basen in der DNA oder RNA an. Gegenwärtig ist es immer noch teuer, das gesamte Genom eines Organismus zu sequenzieren, aber es wurde bereits für über 100 Arten durchgeführt.

Fragen und Antworten

F: Was ist molekulare Evolution?

A: Molekulare Evolution ist der Prozess der Evolution von DNA, RNA und Proteinen.

F: Wann entstand die molekulare Evolution als wissenschaftliches Gebiet?

A: Die molekulare Evolution entstand in den 1960er Jahren als wissenschaftliches Gebiet.

F: Welche Forschungsbereiche haben zum Entstehen der molekularen Evolution beigetragen?

A: Forscher aus den Bereichen Molekularbiologie, Evolutionsbiologie und Populationsgenetik haben zur Entstehung der molekularen Evolution beigetragen.

F: Was sind einige der wichtigsten Themen, die in der molekularen Evolution untersucht werden?

A: Zu den wichtigsten Themen, die in der molekularen Evolution erforscht werden, gehören die Evolution der Enzymfunktionen, die Verwendung von Nukleinsäureveränderungen als molekulare Uhr zur Untersuchung der Artenvielfalt und die Entstehung von nicht-funktionaler oder Junk-DNA.

F: Was hat zu einem dramatischen Anstieg der Studien zur molekularen Evolution geführt?

A: Die jüngsten Fortschritte in der Genomik, einschließlich der Sequenzierung ganzer Genome, und der Bioinformatik haben zu einem dramatischen Anstieg der Studien über die molekulare Evolution geführt.

F: Welche Themen haben in den letzten Jahren in der molekularen Evolutionsforschung an Bedeutung gewonnen?

A: In den letzten Jahren sind die Rolle der Genduplikation, das Ausmaß der adaptiven molekularen Evolution im Vergleich zur neutralen genetischen Drift und die Identifizierung von molekularen Veränderungen, die für verschiedene menschliche Eigenschaften verantwortlich sind, insbesondere im Zusammenhang mit Infektionen, Krankheiten und Kognition, in der molekularen Evolutionsforschung stärker in den Vordergrund gerückt.

F: Wie nutzen Forscher Nukleinsäureveränderungen als molekulare Uhr?

A: Forscher nutzen Nukleinsäureveränderungen als molekulare Uhr, um die Divergenz der Arten zu untersuchen. Indem sie die Geschwindigkeit der Nukleinsäureveränderungen im Laufe der Zeit messen, können sie abschätzen, wie lange es her ist, dass sich zwei Arten von einem gemeinsamen Vorfahren getrennt haben.