Na sl. 9.8. shematski su u obliku okrenuta stabla prikazani evolucijski odnosi između molekula čovječjeg hemoglobina i mioglobina. Na okomitoj crti prikazane su razlike između pojedinih sekvencija lanaca u postocima koji zapravo prikazuju relativne odnose vremena potrebnog za izdvajanje pojedinih proteinskih sekvencija. Prema tome, najstarija bi bila molekula iz koje su se izdvojili lanci recentnog mioglobina ulješure i sekvencija koja predstavlja pretka alfa, beta, gama i delta-hemoglobina u čovjeka. Iz tako dobivena lanca poslije su duplikacijom nastale molekule alfa-lanca i molekula pretka beta, gama i delta-lanca. Taj je lanac bio osnova za odvajanje gama-lanca i molekula pretka beta i delta-lanca, koji međusobno pokazuju najmanji broj aminokiselinskih razlika (10), pa su, prema tome, najmlađi hemoglobinski lanci.

Takvo prikazivanje broja razlika u proteinskim sekvencijama u proteklom vremenu, između dviju duplikacija gena prvi je put dao nobelovac Linus Pauling. Usporedbom broja razlika alfa i beta-lanaca u konja, svinje, goveda i u kunića s alfa i beta-hemoglobinskim lancima u čovjeka može se dobiti srednja vrijednost broja zamjena (supstitucija) aminokiselina, koje su se dogodile u alfa i beta-lancima spomenutih životinja od vremena kad su te četiri vrste i čovjek imali zajedničkog pretka (sl. 9.9). Srednja je razlika, kao što se vidi, 22 u dva lanca ili prosječno 11 promjena po lancu. Pretpostavlja se da su zajednički čovječji predak, koji je imao alfa i beta mioglobinske lance (kakve ima i čovjek) i četiri spomenuta sisavca, živjeli prije otprilike 80 milijuna godina, jer je prosječno vrijeme koje je potrebno da se obavi zamjena aminokiselina u nekoj vrsti oko 7 milijuna godina (80:11). Radi lakšeg prikaza za jednu se supstituciju može uzeti 10 milijuna godina, i tako se mogu dobiti relativni odnosi za brzinu nastajanja novih lanaca. Na taj se način može odrediti približno vrijeme koje je bilo potrebno da se četiri glavna tipa lanca čovječjeg hemoglobina odvoje iz zajedničkog pretka. Za tu svrhu potrebno je primijeniti statističke principe, jer, što je veći broj razlika u sekvencijama između dvaju homolognih lanaca, postoji veća mogućnost za određivanje vremena i tumačenja postanka (izdvajanja) novih molekula.

Najsličniji su hemoglobinski lanci beta i delta, koji se po svojim aminokiselinama razlikuju samo na 10 mjesta, pa su to i najmlađi hemoglobinski lanci koji su nastali duplikacijom od zajedničkoga pretka. Da bi se ostvarilo 10 razlika, bilo je potrebno da se u svakoj razvojnoj liniji izvrši pet promjena (supstitucija), što znači da je za to bilo potrebno 35 do 50 milijuna godina. Beta i gama-lanci pokazuju razlike na 37 mjesta pa je, prema tome, kod njih duplikacija gena nastala otprilike prije 130 – 180 milijuna godina, dok su beta i alfa različiti na 76 mjesta i stoga je njihov zajednički predak morao postojati prije približno 380 milijuna godina. Prema tom računu, kao okvirnoj aproksimaciji, zajednički genetski predak hemoglobihnskih lanaca koji se danas nalaze u ljudskoj krvi, potječe čak od devona, što znači da se zajednički predak pojavio za vrijeme prvih vodozemaca. Jednako se tako može približno utvrditi koliko je vremena prošlo od izdvajanja lanaca hemoglobina i mioglobina kao rezultat duplikacije zajedničkog genetskog pretka. Razlike u sekvenciji hemoglobinskih lanaca i mioglobina toliko su brojne da je njihov zajednički molekularni predak morao postojati otprilike prije 650 milijuna godina, što odgovara završetku pretkambrijske ere, a to znači mnogo prije pojave kralješnjaka. To dokazuje da bi dalekog rođaka

Previous page

Next page