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<\/p>\nAls Mole\u00adku\u00adlare Uhr bezeich\u00adnet man eine Methode, anhand der Anzahl von Muta\u00adtio\u00adnen im Genom zweier eng mitei\u00adnan\u00adder verwand\u00adter Arten auf den Zeit\u00adpunkt zur\u00fc\u00adck\u00adzu\u00adschlie\u00dfen, zu dem sich die beiden Arten im Stamm\u00adbaum vonei\u00adnan\u00adder abgez\u00adweigt haben.<\/p>\n
Grund\u00adbe\u00addin\u00adgung f\u00fcr dieses Konzept ist die Annahme, dass das Leben auf der Erde mono\u00adphy\u00adle\u00adtisch ist, dass also alles Leben auf der Erde von demsel\u00adben Ur-Lebe\u00adwe\u00adsen abstammt. Dies bedeu\u00adtet, f\u00fcr zwei belie\u00adbige Lebe\u00adwe\u00adsen gibt es immer einen gemein\u00adsa\u00admen Vorfah\u00adren, von dem ausge\u00adhend sich diese Lebe\u00adwe\u00adsen entwi\u00adckelt haben.<\/p>\n
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Stamm\u00adbaum des Lebens :<\/strong> Ausge\u00adhend von einem allen Lebe\u00adwe\u00adsen gemein\u00adsa\u00admen Vorfahr haben sich alle Lebe\u00adwe\u00adsen durch Aufspal\u00adtung in jeweils zwei \u00c4ste entwi\u00adckelt, die sich wiede\u00adrum in zwei \u00c4ste aufges\u00adpal\u00adten haben und so weiter. (Quelle : opentreeoflife.org).<\/p>\n Diese Annahme wird gest\u00fctzt durch die Tatsache, dass alle Lebe\u00adwe\u00adsen die glei\u00adchen Bausteine des Lebens benut\u00adzen. Diese umfas\u00adsen die in allen Lebe\u00adwe\u00adsen glei\u00adchen f\u00fcnf<\/strong> Nucleo\u00adtide<\/strong> Adenin, Cyto\u00adsin, Guanin, Uracil und Thymin, die die Infor\u00adma\u00adtion\u00adsein\u00adhei\u00adten der Nucleins\u00e4u\u00adren bilden, die eben\u00adfalls glei\u00adchen ca. 20<\/strong> L\u2011Aminos\u00e4uren<\/strong> als Bausteine f\u00fcr Eiwei\u00dfe (Proteine) und den f\u00fcr alle Lebe\u00adwe\u00adsen iden\u00adti\u00adschen gene\u00adti\u00adschen Code<\/strong>, der einer Folge aus jeweils drei Nucleo\u00adti\u00adden eine bestimmte Aminos\u00e4ure zuordnet.<\/p>\n Das Wissen um den Zeit\u00adpunkt, zu dem sich Arten von einan\u00adder getrennt haben, ist aus mehre\u00adren Gr\u00fcn\u00adden von Bedeu\u00adtung. Zum einen gibt der Zeit\u00adpunkt Hinweise darauf, ob heut\u00adzu\u00adtage als direkt verwandt ange\u00adse\u00adhene Arten dies auch tats\u00e4\u00adchlich sind. Zum zwei\u00adten lassen sich die Aufspal\u00adtun\u00adgen evtl. mit Umwel\u00adte\u00adrei\u00adgnis\u00adsen verkn\u00fcp\u00adfen, die sie m\u00f6gli\u00adcher\u00adweise ausgel\u00f6st oder bef\u00f6r\u00addert haben.<\/p>\n Die voll\u00adst\u00e4n\u00addige Infor\u00adma\u00adtion jeder Zelle \u00fcber ihren Aufbau und ihre Funk\u00adtionsm\u00f6\u00adgli\u00adch\u00adkei\u00adten ist in ihrem gene\u00adti\u00adschen Mate\u00adrial, dem sog. Genom, in Form der Ribo\u00adnu\u00adcleins\u00e4ure (RNA<\/span>, f\u00fcr ribo\u00adnu\u00adcleic acid<\/em>) bzw. Desoxy\u00adri\u00adbo\u00adnu\u00adcleins\u00e4ure (DNA<\/span>) gespei\u00adchert. In diesen Nucleins\u00e4u\u00adren sind die oben erw\u00e4hn\u00adten Nucleo\u00adtide kettenf\u00f6r\u00admig orga\u00adni\u00adsiert, und ihre Reihen\u00adfolge inne\u00adrhalb dieser Kette codiert die Infor\u00adma\u00adtion. Bei der Zell\u00adver\u00admeh\u00adrung muss eine iden\u00adtische Kopie einer Zelle erstellt werden, ehe sich die Zelle teilen kann. Obwohl der Kopier\u00advor\u00adgang mit hoher Genauig\u00adkeit erfolgt, ist es prin\u00adzi\u00adpiell unm\u00f6\u00adglich, dass er immer abso\u00adlut fehler\u00adfrei gelingt. Diese Kopier\u00adfeh\u00adler nennt man Muta\u00adtio\u00adnen. Wird die gene\u00adtische Infor\u00adma\u00adtion in die Synthese von Eiwei\u00dfen (Protei\u00adnen) umge\u00adsetzt, f\u00fchrt eine Muta\u00adtion zu einer Ver\u00e4n\u00adde\u00adrung der produ\u00adzier\u00adten Eiwei\u00df\u00admo\u00adlek\u00fcle, was wiede\u00adrum Ver\u00e4n\u00adde\u00adrun\u00adgen der Zellei\u00adgen\u00adschaf\u00adten zur Folge hat. Dies wiede\u00adrum bildet die Grund\u00advo\u00adraus\u00adset\u00adzung f\u00fcr die Evolu\u00adtion<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n Aller\u00addings spielt es eine Rolle, wo im Genom die Muta\u00adtio\u00adnen auftre\u00adten. Die Infor\u00adma\u00adtion im Genom teilt sich n\u00e4mlich auf in Struk\u00adtur\u00adgene und Regu\u00adla\u00adtor\u00adgene. Struk\u00adtur\u00adgene<\/em> sind Gene, die Eiwei\u00dfe wie Enzyme oder Spei\u00adchers\u00adtoffe codie\u00adren. Ver\u00e4n\u00adde\u00adrun\u00adgen aufgrund von Muta\u00adtio\u00adnen in diesen Genen bezeich\u00adnet man als mole\u00adku\u00adlare Evolu\u00adtion<\/em>. Regu\u00adla\u00adtor\u00adgene<\/em> bestim\u00admen, wie und in welchem Kontext Struk\u00adtur\u00adgene abge\u00adle\u00adsen, d.h. Eiwei\u00dfe produ\u00adziert werden. Auf Muta\u00adtio\u00adnen in diesen Genen zur\u00fcck\u00adge\u00adhende Ver\u00e4n\u00adde\u00adrung wird als morpho\u00adlo\u00adgische Evolu\u00adtion<\/em> bezeich\u00adnet. Es gibt keine Bezie\u00adhung zwischen der Gesch\u00adwin\u00addig\u00adkeit der mole\u00adku\u00adla\u00adren Evolu\u00adtion und der morpho\u00adlo\u00adgi\u00adschen Evolu\u00adtion. W\u00e4hrend die Muta\u00adtion in Struk\u00adtur\u00adge\u00adnen mit rela\u00adtiv kons\u00adtan\u00adten Muta\u00adtions\u00adra\u00adten erfolgt, erscheint die Muta\u00adtion in genre\u00adgu\u00adla\u00adto\u00adri\u00adschen Sequen\u00adzen unre\u00adgelm\u00e4\u00dfig aufzutreten.<\/span><\/p>\n Bei regelm\u00e4\u00dfig auftre\u00adten\u00adden Muta\u00adtio\u00adnen lassen sich mit dieser Methode anhand von Ver\u00e4n\u00adde\u00adrun\u00adgen in Marker\u00adpro\u00adtei\u00adnen z.B. die Ents\u00adte\u00adhung des moder\u00adnen Menschen, d.h. seine Abspal\u00adtung von seinen menschli\u00adchen Vorfah\u00adren, die Abspal\u00adtung des Menschen von den Mensche\u00adnaf\u00adfen oder sogar der Zeit\u00adpunkt der sog. Kambri\u00adschen Radia\u00adtion ermit\u00adteln, in deren Zuge sich in k\u00fcrzes\u00adter Zeit die grund\u00adle\u00adgen\u00adden K\u00f6rper\u00adbau\u00adpl\u00e4ne fast aller heute noch exis\u00adtie\u00adren\u00adden Tierst\u00e4mme entwi\u00adckelt haben.<\/p>\n Voraus\u00adset\u00adzung daf\u00fcr ist, wie gesagt, eine halb\u00adwegs kons\u00adtante Muta\u00adtions\u00adrate des Erbgutes. Zu deren Bestim\u00admung, also zur \u201eEichung\u201c der Uhr, sind andere Datie\u00adrung\u00adsme\u00adtho\u00adden notwen\u00addig, wie beispiel\u00adweise die radio\u00adme\u00adtrische oder stra\u00adti\u00adgra\u00adfische Datie\u00adrung der fr\u00fches\u00adten Fossi\u00adlien der zu verglei\u00adchen\u00adden Arten oder St\u00e4mme.<\/p>\n Wie die bishe\u00adri\u00adgen Unter\u00adsu\u00adchun\u00adgen gezeigt haben, ist die Muta\u00adtions\u00adrate leider nicht immer kons\u00adtant. Eine weitere Schwie\u00adrig\u00adkeit ergibt sich aus der Tatsache, dass Muta\u00adtio\u00adnen im Genom nicht \u00fcberall gleich h\u00e4ufig und wahr\u00adschein\u00adlich sind. Eine \u00ab kons\u00adtante Muta\u00adtions\u00adrate \u00bb gilt also immer nur f\u00fcr eine bestimmte Region des Genoms. Hat man diese aller\u00addings einmal ermit\u00adtelt, l\u00e4sst sich der Zeit\u00adpunkt, an dem sich zwei Arten von ihrem letz\u00adten gemein\u00adsa\u00admen Vorfah\u00adren getrennt haben, rela\u00adtiv genau bestimmen.<\/p>\n Die Haupt\u00adpro\u00adbleme bei der Zeit\u00adbe\u00adrech\u00adnung anhand der Mole\u00adku\u00adla\u00adren Uhr sind also, ob und wie kons\u00adtant die Muta\u00adtions\u00adrate fest\u00adges\u00adtell\u00adter Muta\u00adtio\u00adnen ist und ob sich diese Muta\u00adtions\u00adrate im Laufe der Jahr\u00admillio\u00adnen signi\u00adfi\u00adkant ver\u00e4n\u00addert hat.<\/p>\n<\/details>\n Die Methode der mole\u00adku\u00adla\u00adren Uhr ist beson\u00adders gut f\u00fcr Bakte\u00adrien oder Viren einsetz\u00adbar, deren Genom aus einem linea\u00adren DNA-Strang besteht und deren Muta\u00adtions\u00adrate \u00fcberall im Genom ungef\u00e4hr gleich gro\u00df ist. Aber auch, wenn das nicht der Fall ist, lassen sich Verwandt\u00adschafts\u00adbe\u00adzie\u00adhun\u00adgen verschie\u00adde\u00adner Bakte\u00adrien- oder Virenst\u00e4mme mit Hilfe der Berech\u00adnung beding\u00adter Wahrscheinlich\u00adkeiten (Bayes-Theo\u00adrem) beschreiben.<\/span><\/p>\n Bei h\u00f6her entwi\u00adckel\u00adten Orga\u00adnis\u00admen mit einem in Chro\u00admo\u00adso\u00admen aufge\u00adteil\u00adten Genom ist die Anwen\u00addung der Mole\u00adku\u00adla\u00adren Uhr kompli\u00adzier\u00adter. [KHB<\/span>]<\/p>\n<\/details>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Als Mole\u00adku\u00adlare Uhr bezeich\u00adnet man eine Methode, anhand der Anzahl von Muta\u00adtio\u00adnen im Genom zweier eng mitei\u00adnan\u00adder verwand\u00adter Arten auf den Zeit\u00adpunkt zur\u00fc\u00adck\u00adzu\u00adschlie\u00dfen, zu dem sich die beiden Arten im Stamm\u00adbaum vonei\u00adnan\u00adder abgez\u00adweigt haben. Grund\u00adbe\u00addin\u00adgung f\u00fcr dieses Konzept ist die Annahme, dass das Leben auf der Erde mono\u00adphy\u00adle\u00adtisch ist, dass also alles Leben auf der Erde von demsel\u00adben Ur-Lebe\u00ad\u00adwe\u00ad\u00adsen abstammt. Dies bedeu\u00adtet, f\u00fcr zwei belie\u00adbige Lebe\u00adwe\u00adsen gibt es immer einen gemeinsamen\u2026<\/p>\n\nMuta\u00adtio\u00adnen und Mutationsrate<\/span><\/summary>\n
\nEinsatzm\u00f6\u00adgli\u00adch\u00adkei\u00adten der Mole\u00adku\u00adla\u00adren Uhr<\/span><\/summary>\n