Nico M. van Straalen

Em. Professor of Animal Ecology

Gepubliceerd op 22-12-2019

2019-12-22

Moleculaire klok

betekenis & definitie

Methode waarmee verschillen in het DNA van twee of meer soorten gebruikt worden om te schatten hoe lang geleden die soorten een gemeenschappelijke voorouder hadden

Als je de erfelijke aanleg (het DNA) van twee soorten vergelijkt zie je talloze delen die vrijwel hetzelfde zijn maar toch ietsje verschillen. De oorzaak is, volgens de evolutietheorie, dat die stukken DNA homoloog zijn, dat wil zeggen dat ze afstammen van een gemeenschappelijke voorouder (vgl. lemma homologie). De verschillen zijn ontstaan in de periode nadat de soorten uit elkaar gingen (de divergentietijd). Naarmate de verschillen groter zijn was de divergentie langer geleden. Dit zeer eenvoudige principe vormt de basis voor de moleculaire klok.

Om een moleculaire klok te maken moet je eerst definiëren welke onderdelen van het DNA je gaat gebruiken. Je kiest genen of eiwitten waarvan je weet dat ze homoloog zijn over een bepaalde groep soorten. Vervolgens worden de verschillen geijkt op fossiele gegevens. Op welk moment in het verleden zien we voor het eerst fossielen van buideldieren en placentazoogdieren apart van elkaar? Dat moment, uitgedrukt in miljoenen jaren, wordt betrokken op de verschillen in het DNA; dan krijg je de substitutiefrequentie.

In een klassieke studie, gepubliceerd in 1976, vond Walter Fitch voor zeven globine-eiwitten bij zoogdieren een substitutiefrequentie van 0,47 nucleotiden per miljoen jaar. Daarmee kun je vervolgens van twee willekeurige zoogdieren bepalen hoe lang geleden ze uit elkaar gegaan zijn.

Ondanks het aannemelijke principe van de moleculaire klok moet je er erg mee uitkijken omdat de substitutiefrequentie niet constant hoeft te zijn over de groep dieren die je bekijkt, en ook in de tijd kan variëren. Toch wordt het principe in de evolutiebiologie veel gebruikt.

Bronvermelding