lunes, 1 de junio de 2009

TAXONOMIA MOLECULAR

Gracias a los estudios bioquimicos se ha podido determinar las similitudes y diferencias entre enzimas, proteínas, hormonas, vías de reacción y en las moleculas estructurales importantes. Con el desarrollo de técnicas de secuenciación de aminociácidos en las proteínas, nucleotidos de las moleculas de DNA y RNA, se han podido comparar organismos a través de los genes.

Secuenciación de aminoácidos. Una de las primeras proteínas analizadas en la taxonomía fue el citocromo c que es uno de los transportadores de electrones en la cadena de electrones donde se libera energía para formar ATP, se tomaron varios organismos y se secuenciaron una gran cantidad de moleculas del citocromo c, los que presentaban una mayor diferenciación en los citocromos c presentaban una mayor relación evolutiva, y los que que presentaban una menor diferenciación en los citocromos c había una mayor relación evolutiva, osea que era inversamente proporcional.

Algunos biologos sostienen que estas mutaciones o diferenciaciones son debido a diversas variaciones, otros bilogos sostienen que son al azar.

Las proteínas pueden servir como reloj molecular para saber el momento en que variaron varios grupos.

Un ejemplo para el apoyo de la hipotesis ‘‘tictac aleatorio’’es el siguiente: 2 ranas a través del tiempo mantuvieron su apariencia externa como para ser incluidas en el mismo género pero difirieron en las sustituciones de aminoácidos, tanto como difiere un murcielago de una ballena. El hombre y el chimpancé difieren anatomicamente, pero tienen secuencias identicas en el citocromo c y otras proteínas.

Secuenciación de nucleotidos. La secuenciación de nucletidos es mucho mas fácil que la de aminoácidos, ya que sólo consta de 4 nucleotidos.

A medida que se determinaba la secuencia de acidos nucleicos, esta información se iba ingresando a computadoras, posibilitando comparaciones detalladas. Por ejemplo las moleculas de rRNA y tRNA de los organismos procarioticos han posibilitado por primera vez determinar las relaciones evolutivas ya que si nos fijaramos en sus características estructurales dificilmente se podría describir.

Hibridación DNA-DNA. Consiste en calentar una solución de DNA, la cual se separa o disocia en cadenas simples, y al enfriarse estas se asocian con sus homologos formando un hibrido. Charles G.Sibley y John E.Ahlquist de la

Universidad de Yale idearon una adaptación de esta técnica para la taxonomía.

Primero cortaron DNA de organismos en fragmentos de 500 nucleotidos y eliminaron los segmentos de DNA repetido que representaban al genoma eucariotico. Luego lo agruparon de dos en dos, mezclaron el DNA de una sola copia, lo calentaron y enfriaron y dejaron que ocurriese la hibridación de secuencias homologas. El DNA de una fuente no estaba marcado el otro si, estos estaban en una relación 1000:1, donde había una excesiva cantidad de DNA no marcado. Lo que ocurrió fue que la fuente de DNA no marcada se reasociaron, quedaron cadenas simples, y se formaron hibridos de cadenas marcadas con no marcadas. Se tomaron las cadenas simples y se probó su radiactividad. Cuando se vuelve a calentar la solución, la temperatura a la cual se disocia el 50% de los hibridos refleja el grado de similitud en la secuencia de DNA. Cuanto mayor sea la temperatura, mayores seran las secuencias de DNA.

La temperatura a la cual ocurre el 50% de los hibridos se determina individualmente para el DNA de cada especie. Así se puede comparar el DNA de una especie con otra. La disminución de 1ºC de la temperatura de disociación de el 50% de los hibridos corresponde al 1% de diferencia entre la secuencia de nucleotidos de las dos especies y esto corresponde a 4,5 millones de años de diferencias evolutivas.

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