Concetti Chiave
- I fenomeni evolutivi sono analizzati a livello molecolare, con DNA e proteine considerati documenti viventi della storia evolutiva.
- L'analisi del citocromo c ha rivelato differenze amminoacidiche tra specie, evidenziando le variazioni evolutive nel tempo.
- Le differenze tra il citocromo umano e quello di altre specie, come il cavallo, mostrano variazioni significative, con 12 amminoacidi diversi su 104.
- Un albero filogenetico rappresenta le relazioni tra specie, con biforcazioni che indicano la separazione da un progenitore comune.
- La ricerca molecolare ha chiarito l'origine di organismi diversi, svelando tappe evolutive precedentemente oscure.
Evoluzione molecolare e DNA
Attualmente i fenomeni che sono alla base dell’evoluzione vengono approfonditi a livello molecolare e DNA e proteine vengono considerati “documenti viventi” della storia evolutiva.
L’attenzione è rivolta particolarmente alla trasmissione dell’informazione mediante la trascrizione del DNA in mRNA, alla sintesi delle proteine e a quei fenomeni (mutazioni, ricombinazione) che, causando assetti genici diversi, portano alla codificazione di proteine modificate e in grado pertanto di svolgere funzioni diverse.
Le proteine determinano in gran parte strutture e funzioni delle cellule e pertanto i cambiamenti progressivi nelle strutture dovrebbero di fatto essere conseguenti ad analoghe trasformazioni sia negli acidi nucleici, sia nelle proteine.
Analisi del citocromo c
Numerosi studi sono stati condotti sulla struttura primaria di una proteina, il citocromo e (componente della catena respiratoria presente sulle creste mitocondriali); quindi si sono messe a confronto le sequenze del citocromo c di più specie e rilevate le differenze nelle sequenze amminoacidiche .
Differenze amminoacidiche tra specie
L’analisi è stata condotta in circa 40 specie e ha messo in evidenza le differenze esistenti. E emerso ad esempio che il citocromo dell’uomo e del cavallo differiscono per 12 amminoacidi su 104 complessivi, mentre tra il citocromo umano e quello di organismi inferiori le differenze sono più numerose.
Albero filogenetico e speciazione
I dati raccolti sono stati distribuiti su un albero filogenetico, nel quale le biforcazioni dei rami stanno ad indicare il momento di separazione di due specie da un comune progenitore e la lunghezza dei rami risulta proporzionale al tempo trascorso dall’evento della speciazione; vengono così indicati la distanza filogenetica e il numero di amminoacidi risultati differenti nel confronto fra molecole di citocromo.
Risulta evidente che più distanti sono due organismi nell’albero filogenetico, maggiore è il numero di amminoacidi differenti.
La ricerca molecolare è servita a delineare in molti casi anche l’origine di organismi diversi da un comune progenitore e a definire tappe dell’evoluzione che sino ad ora erano rimaste oscure.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del DNA e delle proteine nell'evoluzione?
- Cosa rivela l'analisi del citocromo c sulle differenze tra specie?
- Come viene rappresentata la speciazione attraverso l'albero filogenetico?
Il DNA e le proteine sono considerati "documenti viventi" della storia evolutiva, poiché la trascrizione del DNA in mRNA e la sintesi delle proteine, insieme a fenomeni come mutazioni e ricombinazione, portano a variazioni geniche che influenzano le funzioni cellulari (testo).
L'analisi del citocromo c ha mostrato che, ad esempio, il citocromo umano e quello del cavallo differiscono per 12 amminoacidi su 104, mentre le differenze aumentano con organismi più distanti, evidenziando la variabilità genetica tra specie (testo).
L'albero filogenetico rappresenta le biforcazioni che indicano la separazione di specie da un comune progenitore, con la lunghezza dei rami che riflette il tempo trascorso dalla speciazione e il numero di amminoacidi differenti tra le molecole di citocromo (testo).
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