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UNIDAD I: 2.3 Y 2.5 - EVIDENCIAS EVOLUTIVAS EMBIOLÓGICAS Y MOLECULARES Biología Evolutiva.

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1 UNIDAD I: 2.3 Y EVIDENCIAS EVOLUTIVAS EMBIOLÓGICAS Y MOLECULARES Biología Evolutiva

2 Desarrollo embrionario: Teoría de recapitulación A B C D A: Perro B: Murciélago C: Conejo D: Hombre La ontogenia es una breve y rápida recapitulación de la filogenia (Haeckel, 1866) Ontogenia = desarrollo de un organismo

3 Larvas de crustáceos: otro ejemplo = = BalanoCamarón

4 Relación actual entre ontogenia - filogenia Si una estructura antecede a otra estructura en términos evolutivos aparece antes que la otra en el desarrollo embrionario. Especies evolutivamente emparentadas comparten los estadios tempranos del desarrollo embrionario y difieren en los más tardíos El cerebro humano se desarrolla mas tarde en relación a los otros primates La columna vertebral aparece en todos los embriones de vertebrados de forma muy temprana

5 Relación actual entre ontogenia y filogenia Si una estructura desaparece en una secuencia evolutiva Otra estructura aparece durante el estado embrionario y desaparece o es modificada en un estado embrionario más tardío Patas y pelos en las ballenas Cola en humanos retrocede para formar el coxis Ejemplos:

6 Código genético: secuencia de bases del ADN Adenina con Timina Citosina con Guanina

7 Código genético

8 Características del código genético Código genético Universal (Salvo excepciones es único para todas las especies) No solapado No puntuado (Lectura continua) Degenerado (Varios codones transcriben para un AA) No ambiguo (Un codón únicamente transcribe para un AA)

9 No solapamiento del código genético

10 Estructuras de las proteínas

11 ARNr micro-subunitario Tres tipos de ARN ARN ribosomal (Parte de la estructura de los ribosomas. Las bacterias a menudo usan el 90% de su energía para sintetizar nuevas proteínas y requieren de gran número de ribosomas. El ARNr en bacterias es cerca del 80% del total del ARN) ARN transferencia ARN mensajero Los genes del ARN ribosomal están entre los más estables e inmutables genes conocidos Se usan extensivamente para comparar organismos vivos, tan diversos como bacterias, hongos y humanos.

12 ARN r: Woese y su importante logro en 1977 Monera Fungi Protista Plantae Animalia Bacteria Archaea Eucarya Árbol basado en las secuencias de ARN r de la subunidad S16

13 Relojes moleculares los genomas son la memoria de la evolución Dalí: persistencia de la memoria

14 Relojes moleculares: contexto histórico Hace muy poco tiempo que empezamos a conocer en profundidad el grado de variabilidad de las poblaciones naturales Las primeras secuencias de proteínas Fines de la década de 1950 Las primeras secuencias de ADN Fines de la década de 1970

15 Relojes moleculares Los cambios se acumulan a la misma tasa en todos los linajes evolutivos. Divergencia Tiempo Zuckerkandl y Pauling 1965 La divergencia de secuencias de proteínas sea proporcional al tiempo aproximado de divergencia entre especies.

16 Reloj molecular: distancia evolutiva Peces – humanos = 440 Ma Aves – humanos = aprox. 270 Ma

17 Reloj molecular: -globinas Cada punto es una distancia pareada Nº estimado de sustituciones en la globina entre pares de vertebrados

18 Reloj molecular en virus Tasa muy uniforme

19 Reloj molecular Cada gen tiene una tasa característica Relación entre función y variabilidad Porcentaje cambios aminoacídicos

20 Relojes moleculares dentro de una proteína Cada región tiene una tasa característica

21 Desviaciones del reloj molecular Humanos tienen tasas más bajas que otros primates Roedores tienen tasas más altas que primates Variaciones entre linajes se pueden deber a: Eficiencias diferentes en el sistema de reparación El efecto del tiempo generacional Selección positiva sobre el cambio molecular

22 Grandes patrones de evolución molecular Los pseudogenes, intrones, y regiones no codificantes, evolucionan más rápido. Dentro de las regiones codificantes, los sitios no degenerados son los que presentan menores tasas de sustitución. Existe una relación inversa aparente entre tasa de evolución e importancia funcional.

23 Conclusiones sobre la teoría del reloj molecular La hipótesis del reloj molecular ha probado ser cierta en algunos casos, pero no en otros. Definitivamente NO existe un reloj universal. Los relojes locales, aún aproximados, son útiles.


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