Молекулярният часовник (основан на хипотезата за молекулярен часовник) е метод в молекулярната биология. С него се установява връзката между времето на обособяване на два отделни вида (дивергенция) с броя на молекулярните разлики, установени чрез измервания на ДНК секвенциите или протеините. Нарича се още генен часовник или еволюционен часовник.
Откриване на метода Идеята за „молекулярен часовник“ принадлежи на Емил Цукеркандъл и Лайнъс Полинг. През 1962 г. те забелязват, че броят на разликите в аминокиселините в хемоглобина между отделните еволюционни разклонения е приблизително съразмерен с времето, в което е станало видообразуването, оценено по фосилни данни. Те обобщават това наблюдение до твърдението, че темпът на еволюционните промени на който и да е белтък е приблизително постоянен във времето и в отделните еволюционни разклонения.
По-късно Алан Уилсън и Винсънт Сарих стъпват на тяхната разработка, както и на достиженията на Мотоо Кимура. Те постулират, че редки спонтанни грешки в репликацията на ДНК причиняват мутации, които са движещата сила на молекулярната еволюция. В тази връзка, натрупването на еволюционно неутрални разлики между две секвенции може да бъде използвано за измерване на времето, стига само темпът на грешката в ДНК репликацията да може да бъде калибриран. Един от начините за калибриране на темпа на грешката е използването за референция на двойки групи от живи видове, чиято дата на видообразуване вече е известна от фосилни данни.
Калибриране Първоначално бива изследвана възможността всички променливи, които оказват влияние на темпа на грешки в репликацията на ДНК, да бъдат компенсирани в някаква степен. При това положение, те биха се доближили до някаква константа, изчислена като средна стойност в зависимост от времето, за всички видове и части от генома. Имайки предвид, че ензимите, които направляват репликацията на ДНК, в различните видове се различават съвсем слабо, горното допускане явно е било а приори логично за Полинг и Цукеркандъл, като специалисти по инвитро биохимия. В пионерните им усилия да сближат еволюционната и молекулярната биология обаче те пренебрегват множество аспекти (вариацията в темпа на корекции в ДНК, естествения отбор във времето, пространството и в различните таксони). Въпреки че хипотезата за наличие на молекулярен часовник не може слепешката да се приеме за вярна, точността на индивидуалните молекулярни часовници все пак може да бъде проверена и едва тогава резултатите да бъдат използвани. Най-общо казано, молекулярните часовници трябва да бъдат калибрирани спрямо данни, идващи от материални носители на информация като фосилите, след което могат да се правят изводи върху получените резултати.
Приложения
Източници
Категория:Еволюция Категория:Молекулярна генетика Категория:Молекулярна еволюция