प्रोकैरियोटिक सिस्टमैटिक्स - विस्तृत स्पष्टीकरण

पिछले लेख में, मैंने विचार के विस्तृत विवरण के साथ खुद को परेशान नहीं किया। यह मुझे सहज और प्राथमिक लग रहा था। लेकिन डेविडोव के साथ एक चर्चा के बाद , मुझे एहसास हुआ कि इस विचार को पकड़ना इतना आसान नहीं था। तथ्य यह है कि अब फेलोजेनेटिक्स में शास्त्रीय अवधारणाएं एक हठधर्मिता पर आधारित हैं, जो जीवविज्ञानियों के विश्वदृष्टि को विकृत करती हैं।

जब हम एक विकासवादी पेड़ का निर्माण करते हैं, तो हम निश्चित रूप से जानना चाहते हैं कि प्रजातियों का निर्माण किस क्रम में किया गया था। लेकिन शास्त्रीय phylogenetics ने घोषणा की है कि इस तरह के प्रश्न का वैज्ञानिक रूप से उल्लेख नहीं किया गया है। और वास्तव में, उसने अपनी बेबसी के लिए हस्ताक्षर किए। वास्तव में, अटकलों के समय को आंकना मुश्किल है, जबकि विकास प्रक्रिया हर मिनट चल रही है। लेकिन आप कर सकते हैं। यह बताएं कि यह कैसे संभव है और इस विस्तृत विवरण के लिए कहा जाता है।

प्रजातियों के विचलन का आदर्श बिंदु

उंगलियों पर जांच करने के लिए, यह सट्टा सट्टा नहीं होगा, इसलिए हम एक विशेष उदाहरण के साथ समस्या पर विचार करेंगे।



उच्च रिज़ॉल्यूशन में उदाहरण देखना सुनिश्चित करें ।

शुरुआत करने के लिए, सेलविब्रियो का शिखर क्या है। सेलविब्रियो प्रोटीओबैक्टीरिया का एक जीनस है। जीनस में कई प्रजातियां हैं। लेकिन किसी प्रजाति को अनुक्रमित नहीं किया जाता है, लेकिन प्रजातियों के प्रतिनिधियों में से एक - तनाव कहा जाता है (यह एक विशिष्ट व्यक्ति के जीनोम लेने के समान है-यह प्रजाति का तनाव है)। अब इस उदाहरण में, यह पता चला है कि अब सेलविब्रियो का केवल एक तनाव अनुक्रमित है - प्रजाति सेल्विब्रियो जपोनिकस, और स्टांप को यूडेड 106 कहा जाता था। इसलिए, सेलविब्रियो के शीर्ष पर ग्राफ का खुद से कोई संबंध नहीं है - कोई जानकारी नहीं।

इसके बाद, सेलुलोमोनस के दूसरे शिखर को देखें। यह एक अलग जीनस है, और विभिन्न प्रजातियों के दो उपभेदों का अनुक्रम है। और शीर्ष के पास स्वयं के साथ एक संबंध है। और 8-8 नंबर हैं। इसका मतलब है कि जब इस जीन के इन उपभेदों (इस मामले में, केवल दो) की तुलना करते हैं, तो यह पता चला है कि उनके पास 100 अलग-अलग 8 अलग-अलग tRNA हैं।

सामान्य तौर पर, शरीर में आमतौर पर लगभग 20 tRNA (प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए) होता है। इसके अलावा, एक नियम के रूप में, शरीर में एक ही tRNA के 2-3 रूपांतर होते हैं। लेकिन अधिक प्राचीन जीवों में सभी 20 tRNA नहीं होते हैं, और अक्सर एक संस्करण में होते हैं। छोटे लोगों के पास एक विस्तृत विविधता है। इसलिए, जीनस के भीतर, यदि 40-60 tRNA संयोग करते हैं, तो हम आत्मविश्वास से कह सकते हैं कि यह एक अपेक्षाकृत युवा जीनस है, और उपभेदों को सही तरीके से सौंपा गया है। इस मामले में, हमारे पास 8 हैं - यह पर्याप्त नहीं है, लेकिन यह सिर्फ अपवाद है, क्योंकि यह सबसे पुराने जीवों में से एक है।

यह कहां से आता है (मिलान tRNAs की छोटी संख्या को छोड़कर)?

पिछले लेख में, मैंने प्रोकैरियोट्स के सिस्टमैटिक्स का पूरा ग्राफ दिया था



सबसे बड़े काले धब्बे के बीच एक आदर्श बिंदु होता है (गामा प्रोटियोबैक्टीरिया के प्रतिनिधि होते हैं) और दाईं ओर का क्षेत्र जहाँ व्यक्तिगत नोड्स दिखाई देते हैं। यह बिंदु सेलविब्रियो का शिखर है।

यह कैसे उल्लेखनीय है? जीनस सेलविब्रियो को स्वयं गामा प्रोटियोबैक्टीरिया के रूप में वर्गीकृत किया गया है, लेकिन हम देखते हैं कि इस जीनस के न केवल गामा प्रोटीओबैक्टीरिया के क्लस्टर के साथ संबंध हैं, बल्कि दूसरे के साथ भी, उदाहरण के लिए, सेल्युलोमोनस के शीर्ष के साथ और यह जीन एक्टिनोबैक्टीरिया प्रकार का है।

सवाल उठता है: क्या अधिक संभावना है कि सेल्विब्रियो जीनस के प्रतिनिधि एक दर्जन गैमप्रोटोबैक्टीरिया और विभिन्न प्रकार की एक दर्जन अन्य प्रजातियों से टीआरएनए एकत्र करते हैं, उदाहरण के लिए, एक्टिनोबैक्टीरिया से?

(मैं अलग से जोर देता हूं कि यहां तक ​​कि एक tRNA का संयोग एक यादृच्छिक घटना नहीं है, और यहां यह 5-7 का संयोग करता है।)

या क्या हमें यह निष्कर्ष निकालना चाहिए कि प्रोटियोबैक्टीरिया और एक्टिनोबैक्टीरिया जैसी कई प्रकार की प्रजातियों से पहले सेल्विब्रियो जैपोनिकस का अस्तित्व था?

स्वाभाविक रूप से, पहली बार में एक प्रजाति होने की संभावना एक बार में कई दसियों प्रजातियों के एकत्रीकरण से अधिक होती है।

हां, वर्तमान में सेलविब्रियो जपोनिकस - सेलविब्रियो जपोनिकस से भिन्न हो सकता है जो एक मिलियन साल पहले था, लेकिन इस मिलियन वर्षों के दौरान इसके 5-7 tRNAs बिल्कुल भी नहीं बदले हैं, जबकि प्रोटीन और कहते हैं, rRNA म्यूटेशन से गुजर रहा है।

यह सबसे सरल और सबसे ज्वलंत उदाहरणों में से एक है कि आप दूसरों के संबंध में प्रजातियों / पीढ़ी की उम्र को कैसे निर्धारित कर सकते हैं।

उम्र के अनुसार छँटनी

लेकिन बहुत कम ऐसे आदर्श बिंदु हैं जैसा कि हम सामान्य ग्राफ पर देखते हैं, यह एक दुर्घटना है जब यह न्याय करना इतना आसान है कि कौन सी प्रजाति पुरानी है और कौन सी छोटी है।

अधिक बार दूसरों के लिए कुछ उदारता का स्तर होता है, और इसे समझना अधिक कठिन हो जाता है। हम इसे पहले कॉलम के साथ ट्रेस करते हैं। सेलविब्रियो वर्टेक्स में केवल एक ही नोकार्डिया के अपवाद के साथ अन्य सभी कोने के साथ कनेक्शन हैं, जो सेलविब्रियो - सेलुलोमोनस - नोकार्डिया द्वारा जुड़ा हुआ है। यानी हम यहाँ यह कह सकते हैं कि जीनस नोकार्डिया अन्य सभी की तुलना में छोटा है, क्योंकि एक मध्यवर्ती जीनस सेलुलोमोनस के गठन की आवश्यकता है।

बाकी रिश्ते का विश्लेषण कैसे करें?

विस्तार की इच्छा के आधार पर कई तरीके हैं। यदि आप वहां बांडों के हस्ताक्षर को देखते हैं तो हम न्यूनतम-अधिकतम संख्या में समान tRNAs देखेंगे। उदाहरण के लिए, जेनेरा सेल्विब्रियो और आइसोप्टेरिकोला (सबसे बाईं ओर स्थित) के बीच 6 समान tRNA हैं। दूसरी ओर, सेल्विब्रियो और कोकुरिया (सबसे दाएं) के बीच केवल 1 समान tRNA है।
इस प्रकार, हम कह सकते हैं कि सेल्विब्रियो से जीन धीरे-धीरे बाएं से दाएं की ओर बढ़ रहा है।

यह 100% पर पहली पंक्ति के लिए सही है। और फिर, यह हमें जन्म के समय के बारे में बात करने की अनुमति देता है।

लेकिन दूसरी पंक्ति के साथ अधिक कठिन है। तथ्य यह है कि दूसरी पंक्ति में चोटियों में सेलविब्रियो और सेलुलोमोनस से दो प्रवेश द्वार हैं, और यह स्पष्ट नहीं हो जाता है कि दोनों में से कौन सी अगली जीन का गठन किया गया था।

आप सांख्यिकीय रूप से कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, हम दो सेलविब्रियो बांड, आइसोप्टेरिकोला और सेलुलोमोनस, इस्सोप्टेरिकोला की तुलना करते हैं। पहले में 6-6 समान tRNAs हैं, दूसरे में 5-7। तो, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि 6 समान tRNA को सेल्विब्रियो से सेलुलोमोनस में स्थानांतरित किया गया था, और उसके बाद ही जीनस आइसोप्टेरिकोला का गठन किया गया था, जिसके लिए एक और 1 tRNA को स्थानांतरित किया गया था, और किसी न किसी रूप में, 1 tRNA खो गया था (5-7 स्थानांतरित हो गया था)। और फिर सेलविब्रियो-आइसोप्टेरिकोला बॉन्ड की मध्यस्थता की जाती है और इसे हटाया जा सकता है। और यह अधिक सटीक रूप से देखा जाता है कि कौन किस समय से आता है।

अन्य विकल्प हैं। वहां आप पहले से ही सांख्यिकीय रूप से नहीं देख सकते हैं, लेकिन विस्तार से कि क्या जीन के बाद के गठन के लिए एक शर्त के रूप में विशिष्ट tRNA हैं। मैं टिप्पणियों में एक ही उदाहरण पर अधिक विस्तार से बताऊंगा - अगर रुचि है।

यानी मूल विचार यह है कि संपूर्ण प्रकृति में कोई भाग नहीं होने पर पूरे का गठन नहीं किया जा सकता है।