Razlika između verzija stranice "Molekularna sistematika"

'''MolekulskaMolekularna filogenija''' je grana [[filogenija|filogenije]] kojia analizira nasljedne molekulskemolekularne razlike, uglavnom u [[DNK]], za dobijanje informacija o evolucijskim putevima, vezama i odnosima organizama. Rezultati molekulskemolekularne [[filogenetika |filogenetičke]] analiza se izražavaju u konstrukciji [[filogenetsko stablo|filogenetskog stabla]]. MolekulskaMolekularna filogenija je jedan aspekt '''molekulskemolekularne [[biosistematika|sistematike]]''', širi pojam koji uključuje i upotrebu molekulskihmolekularnih podataka u [[Taksonomija |taksonomiji]] i [[biogeografija|biogeografiji]].

Teorijski okviri za molekulskumolekularnu sistematiku su postavljeni u 1960-ih, u radovima [[Emile Zuckerlandl|Emila Zuckerlandla]], [[Emanuel Margoliash|Emanuela Margoliasha]], [[Linus Pauling|Linusa Paulinga]] i [[Walter M. Fitch|Waltera M. Fitcha]].<ref>{{cite journal|author=Suárez-Díaz, Edna and Anaya-Muñoz, Victor H. |year=2008|title= History, objectivity, and the construction of molecular phylogenies|pmid=19026976|doi=10.1016/j.shpsc.2008.09.002|journal= Stud. Hist. Phil. Biol. & Biomed. Sci. |volume=39|pages=451–468|issue=4}}</ref> Pioniri aplikacija molekulskemolekularne sistematike su bili [[Charles Sibley]] ([[ptice]] ), [[Herbert C. Dessauer]] ([[herpetologija]]) i [[Morris Goodman]] ([[primat]]i), zatim [[Allan Wilson]], [[Robert K. Selander]] i [[John C. Avise]] (koji je studirao različite grupe). Rad sa [[elektroforeza|elektroforezom proteina]] je počeo oko [[1956]]. Iako rezultati nisu bili kvantitativni i u početku nisu poboljšali morfološke klasifikacije, dali su primamljive naznake da je za dugo održavano poimanje klasifikacije [[ptica]], naprimjer, potrebna značajna revizija. U periodu od [[1974]].-[[198]]6, bila je dominantna tehnika zvana [[DNK-DNK hibridizacija]].<ref>{{cite journal|author=Ahlquist, Jon E.|year= 1999|title= Charles G. Sibley: A commentary on 30 years of collaboration|journal=The Auk|volume=116|issue=3|url=http://sora.unm.edu/node/26122|pages=856–860|doi=10.2307/4089352 }}</ref>

Svaki živi [[organizam]] sadrži [[DNK]], [[RNK]] i [[protein|proteine]]. U principu , organizmi u uskoj vezi imaju visok stepen saglasnosti u molekulskoj strukturi ovih supstanci, dok molekule srodnih organizama obično ispoljavaju određene obrasce različitosti. Očekivanje da će konzervirane sekvence, kao što je [[mitohondrijskska DNK]], akumulirati mutacije tokom vremena, a pod pretpostavkom konstantne stopie mutacija, daje [[molekulskimolekularni sat]] za datiranje divergencije. MolekulskaMolekularna filogenija koristi takve podatke da se izgradi "stablo odnosa" koji pokazuje vjerovatnu [[evolucija|evoluciju]] različitih organizama. Sa pronalaskom [[Sangerovo sekvenciranje|Sangerovog sekvenciranja DNK]] [[1977]]. godine postalo je moguće izolirati i identificirati ove molekulske structurestrukture.<ref name=Sanger75>{{cite journal |author=Sanger F, Coulson AR |title=A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase |journal=J. Mol. Biol. |volume=94 |issue=3 |pages=441–8 |date=May 1975 |pmid=1100841 |doi=10.1016/0022-2836(75)90213-2 }}</ref><ref name="Sanger1977">{{cite journal |author=Sanger F, Nicklen S, Coulson AR |title=DNA sequencing with chain-terminating inhibitors |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.|volume=74 |issue=12 |pages=5463–7 |date=December 1977 |pmid=271968 |pmc=431765 |doi=10.1073/pnas.74.12.5463 |bibcode = 1977PNAS...74.5463S }}</ref>

Najčešći pristup je poređenje [[Homologija (biologija) |homolognih]] sekvenci gena pomoću tehnike [[usklađivanje sekvenci|usklađivanja sekvenci]] za identifikaciju sličnosti. Još jedna primjena molekulskemolekularne filogenije je u [[DNK barkodiranje]], pri čemu se vrsta pojedinih organizama identificira pomoću male sekcije [[mitohondrijska DNK|mitohondrijske]] ili [[Hloroplastna DNK|hloroplastne DNK]]. Primjena ovih tehnika može se vidjeti u vrlo ograničenoj oblasti [[genetika čovjeka|genetike čovjeka]], kao što je sve popularnije [[genetičko testiranje]] kako bi se utvrdilo nečije roditeljstvo, kao i novi ogranak krivične [[forenzika|forenzike]] koja je fokusirana na dokaze koji su poznati kao [[genetički otisak prstiju]].

Rani pokušaji molekulskemolekularne sistematike se nazivaju [[hemotaksonomija]], a koristili su proteine, [[enzim]]e, [[ugljikohidrat]]e i druge molekule koje su izdvojene i karakterizirane koristeći tehnike kao što je [[hromatografija]]. Ovi su u posljednje vrijeme u velikoj mjeri zamijenjeni [[DNK ]]analizom, koja se bavi tačannom iderntifikacijom sekvenci [[nukleotid]]a ili ''baza'' u sekvencama DNK ili [[RNK]] ekstrahiranih pomoću različitih tehnika. U principu, oni se smatraju superiornim, za evolucijski studije, jer se djelovanje evolucije u konačnici odražava na genetičke sekvence.<ref name=“Hadziselimović“>{{cite book |author=Hadžiselimović R.|year=2005| title=Bioantropologija – Biodiverzitet recentnog čovjeka.|publisher= Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo|isbn=9958-9344-2-6}}</ref>Danas je još uvijek dug i skup proces sekvencioniranja cijelokupne DNK organizma ([[genom]]a). Međutim, sasvim je moguće da se utvrdi redoslijed definisanog prostora određenog [[hromosom]]a. Tipske molekulskomolekularno-sistematske analize zahtijevaju poznavanje redosleda od oko 1.000 [[bazni par|parova baza]]. Na bilo kojem lokusu, određena sekvenca baza koje nalaze u datom položaju može se razlikovati između organizama. Posebna sekvenca pronađena u datom organizmu se naziva njegov [[haplotip]]. U principu, jer postoje četiri vrste baze, od 1.000 parova, može se dobiti 4¹⁰⁰⁰ različitih haplotipova. Međutim, za organizme unutar pojedine vrste ili u grupi povezanih vrsta, empirijski je utvrđeno da samo manjina lokusa ne pokazuje nikakve varijacije uopće i većina varijacija je u korelaciji, tako da je broj nađenih različitih haplotipova je relativno mali.<ref name=“Hadziselimović-Pojskić“>{{cite book |author=Hadžiselimović R., Pojskić N.|year=2005||title= Uvod u humanu imunogenetiku.|publisher= Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo|isbn=9958-9344-3-4}}</ref>

U molekulskomolekularno-sistematskoj analizi, [[haplotip]]ovi se utvrđuju na određenom području [[genetički materijal|genetičkog materijala]]. Zato se koriste značajni uzorci jedinki ciljne [[vrsta|vrste]] ili drugih [[takson]]a , ali mnoge sadašnji studije se temelje na jednoj individui. Tako su nađeni i haplotipovi blisko povezanih jedinki različitih taksona. Konačno, određeni su haplotipovi manjeg broja jedinki iz definitivno različitih taksona: ovi su navedeni kao ''vanjske grupe''. Tada su poređene sekvence baza u haplotipu. U najjednostavnijem slučaju, razlika između dva haplotipa se procjenjuje brojanjem lokusa na kojima imaju različite baze: ovo se naziva broj ''zamjena'' (druge vrste razlika između haplotipova može doći, na primjer je ''insercije'' (umetanja) jednog dijela [[nukleinskih kiselina]] u jedan haplotip koji nije prisutan u drugom). Razlika između organizama obično se ponovno izražavaju kao ''postotak odstupanja '', tako što je broj zamena po broju analiziranih parova baza. Nadati se da će ova mjera biti nezavisna od lokacije i dužinu dijela DNK koji je sekvenciran.

== Ograničenja molekulskemolekularne sistematike ==

MolekulskaMolekularna sistematika je u osnovi ima [[Kladistika |kladistički]] pristup: ona pretpostavlja da klasifikacija mora odgovarati filogenetskom poreklu, i to da svi važećih taksoni moraju biti [[monofiletska evolucija|monofiletski]].

Nedavno otkriće opsežnih [[horizontalni prijenos gena|horizontalnih prijenosa gena]] među organizmima, zadaje značajne komplikacije molekulskojmolekularnoj sistematici, ukazujući na to da različiti geni unutar istog organizam mogu imati različitui [[filogenija|filogeniju]].

Osim toga, molekulskamolekularna filogenija je osjetljiva na pretpostavke i modele na kojima počiva. Oni se suočavaju sa problemima kao što su [[atrakcija dugih grana]], [[Saturacija (genetika) |zasićenost]] i problem uzimanja uzoraka [[takson]]. To znači da se, primjenom različitih modela , mogu dobiti upadljivo različiti rezultati za isti skup podataka .<ref name="Philippe2011">{{Cite journal | last1 = Philippe | first1 = H. | last2 = Brinkmann | first2 = H. | last3 = Lavrov | first3 = D. V. | last4 = Littlewood | first4 = D. T. J. | last5 = Manuel | first5 = M. | last6 = Wörheide | first6 = G. | last7 = Baurain | first7 = D. | editor1-last = Penny | editor1-first = David | title = Resolving Difficult Phylogenetic Questions: Why More Sequences Are Not Enough | doi = 10.1371/journal.pbio.1000602 | journal = PLoS Biology | volume = 9 | issue = 3 | pages = e1000602 | year = 2011 | pmid = 21423652| pmc =3057953 }}</ref>