Molekularbiologische Evolutionshinweise

Molekularbiologische Hinweise sind Belege für Stammesverwandschaften auf der Ebene der Biomoleküle.


Allgemein

Auch auf der Ebene der Biomoleküle gibt es Evolutionshinweise. Viele Biomoleküle sind in allen Organismen gleich oder sehr ähnlich. Man kann sie durch verschiedene molekularbiologische Methoden vergleichen:

  • Der Serum-Präzipitin-Test
  • Vergleich der Aminosäuresequenzen von Proteinen (Abweichungsgrad = Verwandschaftsgrad)
  • Vergleich der DNA-Sequenzen (Basenvergleich oder DNA-Hybridisierung)

Durch den Übereinstimmungsgrad der Ergebnisse lässt sich ableiten, wie nahe verwandt die Arten miteinander in etwa sind.


Beispiele

Serum-Präzipitin-Test am Beispiel Mensch

Einem Menschen wird Blut entnommen und in seine Bestandteile getrennt. Das Blutserum, auch Human-Serum genannt, wird einem Zwischenorganismus (z.B. ein Kaninchen) gespritzt. Nach einiger Zeit wird dem Kaninchen auch Blutserum, das Anti-Human-Serum entnommen, das Antikörper gegen das menschliche Human-Serum besitzt. Das wird dann mit menschlichem Blut gemischt.

Je mehr Blut verklumpt, desto höher ist der Verwandtschaftsgrad.

Hier wird das Ergebnis des Serum-Präzpitin-Test gezeigt. Bei einem Vergleich zwischen Menschen gerinnt 100% des Blutes, bei einem Vergleich zwischen Mensch und Schimpanse nur 82%.

Basenvergleich

Die heutige Technik erlaubt es, dass DNA-Sequenzen mithilfe von Computern in kürzester Zeit gelesen werden können. Will man die DNA zweier Individuen vergleichen, kann diese Methode zeigen, wie sehr die Basensequenzen übereinstimmen.

Je kleiner die Unterschiede in den Sequenzen, desto wahrscheinlicher ist ein höherer Verwandschaftsgrad.

In dieser Grafik werden die Basensequenz zwei verschiedener DNA-Stränge verglichen. Der obere Strang stammt von einem Menschen, der untere von einem Schimpansen. Beim Strang des Schimpansen fehlen im vergleich zum Menschen einige Basen.

Cytochrom C

Cytochrom C ist ein kleines Protein, das bei der Energiegewinnung in den Mitochondrien eine extrem wichtige Rolle spielt. Die Funktion des Proteins ist stark von der Aminosäurensequenz seiner Polypeptidketten abhängig. Das Protein ist bei vielen Lebewesen sehr ähnlich gebaut, aber nicht identisch.

Je näher zwei Arten miteinander verwandt sind, desto ähnlicher ist die Aminosäuresequenz dieses Proteins.

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