Filogenética. Taxonomía "Molecular"

Un par de ideas básicas sobre taxonomía molecular:

Los genes mutan al azar y, aunque muchas mutaciones son "neutras" (no implican ninguna desventaja obvia para el linaje) , una vez una mutación se establece, toda la descendencia de la célula padre lleva esa mutación particular. Por ejemplo, en la figura de abajo, si la plantilla "A" se replica erróneamente como "C" en la hebra opuesta, entonces una generación después el error estará "fijado", y toda la descendencia con ese ADN se alterará para siempre (a menos que una mutación de reversión ocurra en algún momento más tarde).

Dos organismos que difieren por sólo unas bases han divergido más recientemente en el tiempo evolutivo que organismos que difieren por más bases. El ejemplo siguiente muestra cómo podemos construir un árbol evolutivo para cuatro hipotéticos organismos de los cuales conocemos una sucesión de ADN en una región homóloga:

AACGTCGAAA (Organismo 1)
AACCTCGAAA (Organismo 2)
AGGCTAGAAA (Organismo 3)
AGGCTAGTAA (Organismo 4)

Los organismo 1 y 2 difieren en la sustitución de una base (G/C).

Los organismos 3 y 4 también difieren en la sustitución de una base (A/T).

Pero los organismos 1 y 3 difieren en cuatro sustituciones (A/G-C/G-G/C-C/A) y los organismos 1 y 4 en cinco (A/G-C/G-G/C-C/A-A/T).

Los organismos 2 y 3 difieren en tres sustituciones (A/G-C/G-C/A), y los organismos 2 y 4 en cuatro (A/G-C/G-C/A-A/T).

Qué conclusiones podemos sacar de lo anterior? En términos de historia evolutiva, los organismos 1 y 2 parecen ser muy similares, como sucede con los organismos 3 y 4. Pero los organismos 1-2 y los organismos 3-4 están relacionados más a distancia.

Los ordenadores que se utilizan actualmente tienen grandes capacidades para manejar tales datos y crear árboles que ilustran con precisión la divergencia entre organismos diferentes, con una distancia lineal que es proporcional al número de diferencias acumuladas. Aquí tenemos un par de maneras en que un ordenador podría representar la separación entre estos cuatro organismos:

En todo el trabajo de investigación implicado en todo ésto es donde adquieren gran importancia las ya citadas moléculas de 16S rARN (ó 16ssu rARN).