Hvordan fungerer strukturen af ​​makromolekyler, såsom proteiner, en indeksrelateret mellem art?

* Proteiner som produkter af gener: Proteiner er kodet af gener, og gener er underlagt mutationer over tid. Disse mutationer kan ændre aminosyresekvensen af ​​et protein, som igen kan påvirke dets struktur og funktion.

* strukturel lighed afspejler aner: Arter, der er tæt beslægtede, deler en nyere fælles stamfar. Dette betyder, at de har haft mindre tid til mutationer til at samle sig i deres gener, inklusive dem, der koder for proteiner. Derfor har deres proteiner sandsynligvis mere lignende strukturer.

* Sammenlignende analyse: Ved at sammenligne proteinstrukturer hos forskellige arter kan forskere identificere ligheder og forskelle. Disse sammenligninger kan afsløre evolutionære forhold og hjælpe med at opbygge fylogenetiske træer, som er diagrammer, der illustrerer organismernes evolutionære historie.

Eksempler på, hvordan proteinstruktur kan bruges som et indeks for relaterethed:

* cytochrome C: Dette protein er involveret i cellulær respiration og findes i en lang række organismer. Aminosyresekvensen af ​​cytochrome C varierer mellem arter, men den samlede struktur er meget ens. Denne lighed antyder, at cytochrome C udviklede sig tidligt i livets historie og er blevet bevaret i mange forskellige linjer.

* hæmoglobin: Dette protein er ansvarlig for at bære ilt i blodet. Strukturen af ​​hæmoglobin er meget ens hos pattedyr, men den adskiller sig lidt i andre hvirveldyr. Denne forskel kan bruges til at udlede de evolutionære forhold mellem forskellige hvirveldyrgrupper.

Begrænsninger:

* konvergent evolution: Nogle gange kan to arter udvikle lignende proteinstrukturer uafhængigt på grund af lignende miljøpres. Dette kaldes konvergent evolution, og det kan gøre det vanskeligt at afgøre, om en lighed skyldes delt aner eller konvergent evolution.

* Evolutionssatser: Forskellige proteiner udvikler sig i forskellige hastigheder. Nogle proteiner er mere konserverede end andre, hvilket betyder, at de ændrer sig meget langsomt over tid. Dette kan gøre det vanskeligt at sammenligne proteinstrukturer fra arter, der er meget fjernt relaterede.

Som konklusion, selvom der er begrænsninger, er proteinstrukturanalyse et kraftfuldt værktøj til at forstå evolutionære forhold. Jo mere ens proteinstrukturer er mellem to arter, desto tættere beslægtes de sandsynligvis.