Neueste Erkenntnisse aus dem Bereich der Molekularen Evolution
Ein Team von Wissenschaftlern, die die Wirkung der langfristigen molekularen Evolution (die Untersuchung von DNA, RNA und Proteinen) untersucht, hat Erkenntnisse vorgelegt, denen zufolge die meisten Aminosäuresubstitutionen bei verschiedenen Arten verschiedene Fitnesseffekte haben. Dies ist ein wichtiger Durchbruch, da es jetzt Anzeichen dafür gibt, dass ein genetischer Hintergrund bestimmt, ob eine Modifikation, die das wichtigste Regulativ der Evolution auf der Ebene der Proteine ist, nützlich, schädlich oder inkonsequent ist. Die Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem spanischen Ministerium für Wissenschaft und Innovation und durch das Projekt EU-Quantomics (''From sequence to consequence - tools for the exploitation of livestock genomes") unter dem Themenbereich" Lebensmittel, Landwirtschaft und Fischerei, und Biotechnologie" des Siebten Rahmenprogramms der EU (RP7) unterstützt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Die Forschungsgruppe wurde von Forschungsprofessor Fyodor Kondrashov, Leiter der Gruppe für evolutionöre Genomik im Zentrum für Genomikregulation in Barcelona, Spanien, geleitet. Mithilfe von Rechnern analysiert der Professor große Mengen an experimentellen Daten, um zu sehen, wie verschiedene Versionen von Genen entstehen. Er studiert die Genome von Organismen, von Fischen über Vögel bis zum Menschen, um Geschwindigkeit, Wirkung und Mechanismen der Genvarianz und Entwicklung zu untersuchen. In früheren Studien stellte er fest, dass Mutationen, die in einem Organismus Krankheiten verursachen, in einem anderen harmlos sind, und er bemühte sich, die molekularen Details hinter solchen Unterschieden herauszuarbeiten. Liegen kurzfristig zwei identische Kopien eines Gens vor, hat dies keinen Einfluss auf die Biologie eines Organismus, war bisher die verbreitete Ansicht. Doch Professor Kondrashov war bereits seit langem der Ansicht, dass solche Duplikate eher nützlich oder schädlich für einen Organismus sind. Diese Theorie wurde nun mit dieser neuesten Forschung bestätigt, bei der Wissenschaftler die multiplen Gruppierungen von mindestens 1.000 orthologen Genen (unterschiedliche Gene) mit 16 Proteinen von Arten mit unterschiedlichem evolutionärem Hintergrund untersuchten. Die Untersuchung der Faktoren, die das Tempo und die Art der molekularen Evolution bestimmen, steht weiterhin an der Spitze der Evolutionsbiologie. Viele Studien haben sich auf die Rolle der Selektion gegenüber dem genetischen Drift bei der Fixierung von Aminosäuresubstitutionen konzentriert. Wissenschaftler sind sich nun sicher, dass beide, Auswahl und genetischer Drift, zu einem wesentlichen Teil aller Aminosäuresubstitutionen im Verlaufe der Evolution beitragen. Das Studium der molekularen Evolution ist kein neues Forschungsgebiet. Es begann bereits im frühen 20. Jahrhundert mit der "vergleichenden Biochemie". Allerdings hat sich die Molekulare Evolution erst in den 1960er und 1970er Jahren zu einem eigenen Bereich entwickelt, nach dem Aufstieg der Molekularbiologie. Nach den 1970er Jahren, gelang es der Molekularen Evolution durch Nukleinsäuresequenzierung über Proteine hinaus auf hochkonservierte ribosomale RNA-Sequenzen zuzugreifen, und damit die Grundlage einer Neukonzeption der frühen Geschichte des Lebens zu legen.Weitere Informationen sind abrufbar unter: Nature - International Weekly Journal of Science: http://www.nature.com/nature/journal/v490/n7421/full/nature11510.html Centre for Genomic Regulation: http://www.crg.es/ Europäische Organisation für Molekularbiologie: http://www.embo.org/
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