Mikrobiyal Filogeni ve Üç Alem
Korunmuş moleküler dizilerin karşılaştırılması, yaşam ağacını üç aleme ayırmış ve mikroorganizmaları bu ağacın temeline yerleştirmiştir. Bu durum, arkelerin bakterilerden olduğu kadar ökaryotlardan da farklı bir soy hattı olduğunu ortaya koymuştur.
Tanım
Mikrobiyal filogeni, mikroorganizmalar arasındaki evrimsel ilişkilerin moleküler verilerden yeniden yapılandırılmasıdır; üç alem sistemi ise hücresel yaşamın Bakteri, Arke ve Ökarya olarak sınıflandırılmasıdır.
Kapsam
Bu konu, ribozomal RNA ve diğer korunmuş moleküllerin moleküler kronometre olarak kullanımını; filogenetik ağaçların oluşturulmasını ve yorumlanmasını; Bakteri, Arke ve Ökarya olmak üzere üç alemin tanınmasını; ve bu çerçevenin mikrobiyal çeşitliliğin sınıflandırılması ve derin evrimsel ilişkilerin çıkarılması üzerindeki çıkarımlarını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Moleküler diziler evrimsel ilişkileri nasıl ortaya çıkarabilir?
- Ribozomal RNA neden moleküler kronometre olarak kullanılmaktadır?
- İki yerine üç alemi destekleyen kanıtlar nelerdir?
- Filogeni, mikrobiyal sınıflandırmayı nasıl bilgilendirir?
Anahtar kavramlar
- Moleküler kronometreler
- Ribozomal RNA filogenisi
- Filogenetik ağaçlar
- Bakteri, Arke ve Ökarya
- Evrensel yaşam ağacı
Temel kuramlar
- Üç alem hipotezi
- Woese ve Fox tarafından yapılan ribozomal RNA dizi karşılaştırmaları, arkelerin bakterilerden ve ökaryotlardan ayrı bir alem oluşturduğunu ve hücresel yaşamın üç ana soy hattını belirlediğini göstermiştir.
Mekanizmalar
Ribozomal RNA'yı kodlayan genler gibi genler tüm hücresel yaşamda bulunduğundan, yavaş değiştiğinden ve işlevsel olarak sabit olduğundan, dizilerindeki farklılıklar soy hatlarının ayrıldığı zamanı yansıtmaktadır. Bu dizilerin hizalanması ve farklılık modellerinin analizi, arkeleri hem bakterilerden hem de ökaryotlardan ayrı bir dala yerleştiren ve evrensel üç alem ağacını ortaya çıkaran filogenetik ağaçlar üretmektedir.
Klinik önem
Moleküler filogenetik çerçeve, modern mikrobiyal sınıflandırma ve tanımlamanın temelini oluşturmakta, mikropların sadece dizi verilerinden evrimsel bağlama yerleştirilmesine olanak tanımakta ve çevresel dizileme ile ortaya çıkan çeşitliliğin yorumlanması için bir temel sağlamaktadır.
Tarihçe
1977'de Carl Woese ve George Fox, ribozomal RNA dizilerinin karşılaştırmalarının, arkebakteri adını verdikleri bir grubu diğer bakterilerden ayırdığını bildirmişlerdir. Bu durum, basit prokaryot-ökaryot ikiliğini değiştiren üç alem sistemine yol açmıştır.
Öne çıkan isimler
- Carl Woese
- George Fox
İlgili konular
Temel eserler
- woese1977
- madigan2018
Sıkça sorulan sorular
- Mikrobiyal evrimi incelemek için neden ribozomal RNA kullanılmaktadır?
- Ribozomal RNA genleri tüm hücresel organizmalarda bulunur, aynı temel işlevi yerine getirir ve zamanla yavaş değişir. Bu özellikler, dizilerini çok uzak soy hatları arasında karşılaştırılabilecek güvenilir evrimsel tarih kayıtları haline getirmektedir.