Tema 9. Taxes i patrons de substitució (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Pompeu Fabra (UPF)
Grado Medicina - 2º curso
Asignatura Evolució humana i salut
Año del apunte 2015
Páginas 2
Fecha de subida 04/02/2015
Descargas 4
Subido por

Vista previa del texto

Tema 9. Taxes i patrons de substitució 1. NOMBRE DE SUBSTITUCIONS ENTRE DUES SEQÜÈNCIES DE DNA Al comparar dues seqüències que deriven d’una mateixa seqüència ancestral s’observa que presenten un cert nombre de diferència per la seva evolució independent. El nombre de diferències que s’observen, però, no és indicatiu del que realment ha passat en aquelles seqüències, és a dir, X diferències no impliquen X canvis com es mostra a la taula següent.
S’anomena grau de divergència a les diferències observades respecte al número de nucleòtids, expressat en percentatge.
Per estimar el nombre de substitucions que poden haver ocorregut realment entre dues seqüències s’utilitza el corrector de Jukes i Cantor.
2. TAXES DE SUBSTITUCIÓ NUCLEOTÍDICA Per obtenir el nombre de substitucions que s’han produït per posició i any s’aplica la fórmula següent: Això només pot calcular-se per espècies distants, és a dir, que s’hagin diferenciat fa molt temps. Si són properes caldria considerar el polimorfisme.
Les substitucions en una seqüència pot ser sinònima o no sinònima en funció de si hi ha canvi d’aminoàcid. Generalment s’observa les taxes de substitució no sinònimes són petites i variables, mentre que per canvis sinònims és gran i més constant. Les diferències de les taxes dels canvis sinònims i els no sinònims s’expliquen per diferències en l’acció de la selecció purificadora i per la intensitat de la selecció positiva.
37 3. EL RELLOTGE MOLECULAR Zuckerkandl i Pauling van demostrar que les taxes de substitució per diferents parelles de mamífers eren bastants constants. Això permetria estimar quant temps fa que han divergit dues espècies.
Mooto Kimura va ampliar aquesta teoria i va enunciar que per cada proteïna, la taxa d’evolució en termes de substitucions d’aminoàcids és aproximadament constant per any i posició en diferents llinatges sempre i quan la funció i l’estructura terciària no estiguin alterades. Això és cert però es compleix únicament per determinats grups de llinatges propers.
Per exemple, en l’arbre filogènic següent es vol comprovar si A i B han evolucionat igual de ràpid a partir d’O. Això pot testar-se comparant la distància o nombre de substitucions (K)entre AC i entre BC.
KOA = KOB ? KAB = KOA + KOB KAC = KOA + KOC KAC - KBC = 0 ? KBC = KOB + KOC Per estimar el temps de divergència s’utilitza una espècie anterior (C) que permet calibrar el rellotge i s’aplica la fórmula següent: En la fórmula r és la taxa de substitució nucleotídica, K el nombre de substitucions per lloc i T el temps de divergència.
4. PATRONS DE SUBSTITUCIÓ AMINOACÍDICA Els canvis de nucleòtids poden ser conservatius o radicals en funció de si modifiquen o no l’aminoàcid. Existeixen patrons de reemplaçament que indiquen el grau de similitud o diferència entre dos aminoàcids, és a dir, la seva distància fisicoquímica, i donen una idea de es conseqüències que tindrà el canvi en l’estructura de la proteïna. S’observa que la majoria de substitucions no impliquen un canvi radical d’aminoàcid.
5. L’ÚS NO ALEATORI DE CODONS SINÒNIMS El grau de desviació de l’ús uniforme dels codons sinònims que codifiquen per un mateix aminoàcid s’anomena biaix en l’ús de codons. Aquest biaix depèn de la posició que ocupen els gens i el seu grau d’expressió, de manera que els codons més utilitzats tindran tmRNA més abundant. El biaix en l’ús de codons serà major per gens altament expressats.
38 ...