10. Ископаемые микробы и молекулы.

«Молекулярные ископаемые» в переносном смысле – это геномные нуклеиновые кислоты:ДНК у неклеточных организмов и РНК – у неклеточных, так как они сохраняют некоторые наиболее консервативные участки благодаря непрекращающемуся матричному копированию в сочетании с репарацией веками. Молекулярными ископаемыми в прямом смысле слова являются молекулы, которые обладают высокой рекальцинтрантностью (некоторые типы липидов:ненасыщенные углеводороды с разветвленным и/или циклическим скелетом) – сохраняются после смерти клетки в неизменном виде на протяжении геологических периодов благодаря жесткому каркасу, устойчивому к ферментативному и абиотическому воздействию (его нет у нуклеиновых кислот, белков и углеводов). Рекальцинтрантные липиды для каждого домена индивидуальны.

Некоторые прокариоты сохраняют жизнеспособность на протяжении геологических периодов при условии полного анабиоза. В анабиозе эндоспоры не только полностью утрачивают жизнедеятельность, но и приобретают высочайшую устойчивость к стрессовым воздействиям. Благодаря этим свойствам они могут прорастать спустя много времени после их образования.

Ранние этапы изучения биологической эволюции на Земле включают рассмотрение строматолитов (прижизненных минерализованных окаменелостей цианобактериальных микробных матов) и микрофоссилий (отдельных окаменевших микроорганизмов). Выяснилось, что цианобактерии были распространены на Земле уже 2 млрд. лет назад.

11. Биомолекулы-семантиды.

Все молекулы, несущие в себе транскрибируемую информацию, называют семантидами или семантофоретическими молекулами. Это сами гены (молекулы ДНК, молекулы РНК) и белки. Они являются главными объектами изучения молекулярной генетики. Именно в молекулярной структуре вещества зашифрована генетическая информация, определяющая разнообразие наследственных признаков. ДНК является материальной основой генетической информации, как закономерностей ее хранения и передачи, так и контроля за биосинтезом белка и изменчивости на молекулярном уровне. Благодаря непрекращающемуся матричному копированию в сочетании с репарацией такие молекулы сохраняют некоторые наиболее консервативные участки веками.

12. Ген рРнк как индикатор филогении.

Воз первым предложил использовать рибосомы для установления филогенеза организмов:они универсальны (есть у всех, необходимый компонент живой клетки), архаичны (рибосомальные мутации в большинстве случаев летальны), имеют эволюционные изменения для исследования и их гены, как правило, передаются строго по наследству вертикально от материнской рибосомы к дочерним. Методика:отобрать адекватный объект исследования (метанобразующие бактерии, экстремальные галлофилы), выделить его рРНК, секвинировать отдельные клетки и выровнять (сравнить=alightment) отдельные нуклеотиды друг с другом, провести опыт, интерпретировать (уметь понять и оценить) результат. На основе анализа гена рРНК Воз сумел построить целое филогенетическое древо живого.

13. Филогенетическое древо.

На основе схожести гена рРНК было построено 2 варианта филогенетического древа:

1) Первоначально были выделены домены эубактерий (eubacteria), эукариот (eucaryotes) и архебактерий (archaebacteria – организмы со свойствами, которые были присущи им раньше других). Автор – Воз.

2)Современное филогенетическое древо включает домены Bacteria, Eucarya и Archaea. Предполагается скорое выделение на основе недавних открытий еще одного домена между Archaea и Eucarya.