分子进化 molecular evolution

互联网2013-11-14

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指有关载有遗传信息的DNA 的碱基排列及其直接产物——各种蛋白质的氨基酸排列顺序的进化。分子进化的研究旨在探索作为种的特征的这些密码分子的结构及其发生变化的情况。目前了解得最多的是碱基及氨基酸的置换，其中还包括重复和缺失。当前广为采用的研究方法是比较各种生物之间的相同蛋白质分子的氨基酸排列（一级结构），例如比较马与人的血红蛋白的α链的氨基酸排列，结果发现，所有 141 个氨基酸位置中，有 18 个氨基酸的位置互不相同。由于古生物学推断人和马的祖先是在 0.8 亿年前就分开的，所以计算出血红蛋白α链的每个氨基酸位置平均以每 10 亿年左右变化一个（ 1/10 -9 ）的速率发生着变化。此外还比较了细胞色素 C 、α，β血红蛋白、血纤朊肽 A 和 B 等蛋白质，结果发现各生物种的这些蛋白质的氨基酸位置，以一年变化一个的速率发生着变化。这一点与各系统表型级别的进化速度非常不同是相符合的。分子进化的速度在各蛋白质之间也不相同。机能上起重要作用的分子（或分子中的一部分）进化速度慢；不起重要作用的分子进化速度快。关于分子进化的机制问题， M.Kimura （ 1968 ）以及 J.L.King 和 T.H.Jukes ，（ 1969 ）提出了一个中立学说（突然变异学说）。他们认为，参予分子进化的大量突变与自然选择几乎没有关系（中立），偶然引起的突变基因在群体内的积累比自然选择引起的积累，数量上要多得多。这个学说与自然选择近于万能的新达尔文主义——进化遗传学的主流的观点相反，因此学说提出后，影响很大，强有力地促进了这一领域的发展。此外，分子进化一词也有作为化学进化的涵义使用的。