Tài liệu Thuyết tiến hoá phân tử trung tínhỞ phần II, chương V đã đề cập tới một pptx

Thuyết tiến hoá phân tử trung tính


Ở phần II, chương V đã đề cập tới một số
tính chất của đột biến như: tính ngẫu
nhiên, không định hướng, phần lớn các
alen đột biến là alen lặn và có hại cho cơ
thể. Tuy vậy, vào những năm 60 của thế
kỷ này, các nhà khoa học, mà người đầu
tiên là Kimura đã phát hiện loại đột biến
không có lợi mà cũng chẳng có hại gì là
đột biến trung tính.
Đây là vấn đề mới, được trình bày ở
chương này. Đã biết sự ra đời của
thuyết tiến hoá phân tử trung tính của M.
Kimura có ý nghĩa quan trọng đối với sự
tìm kiếm lý thuyết mới về sự phát triển,
tiến hoá của sinh giới. Vào những năm
1960-1970, sinh học bắt đầu tập trung
phân tích acid amin và protein, và phát
hiện đặc tính tương đối ổn định của tốc
độ thay thế acid amin trong sự tiến hoá
phân tử và hiện tượng đa hình protein
trong các quần thể tự nhiên. Thuyết đột
biến trung tính của M. Kimura cho rằng
hầu hết những sự thay thế acid amin và
hiện tượng đa hình protein không phải do
chọn lọc, mà do đột biến trung tính và
biến động ngẫu nhiên. Việc khám phá
đặc tính hầu như ổn định của sự thay thế

acid amin cho phép đưa ra phương pháp
mới trong việc thu thập các số liệu về
lịch sử tiến hoá của các sinh vật, cũng
như thiết lập cây phát sinh chủng loại
nhờ những dẫn liệu phân tử. Trong
những năm 1970, các nhà di truyền học -
tiến hoá đã tiến hành thẩm định giá trị
các thuyết tiến hoá mới và áp dụng
phương pháp mới để xây dựng cây phát
sinh chủng loại sinh vật. Từ cuối những
năm 1970 đến nay, nhờ sự ra đời của kỹ
thuật di truyền, với hàng loạt phương
pháp mới, như phân tích trình tự
nucleotid của ADN, tạo ADN tái tổ hợp,
sử dụng enzyme cắt giới hạn,...cho phép
khám phá nhiều đặc tính mới lạ về cấu
trúc và tổ chức các bên trong hệ đến tế
bào eucaryota, ví dụ các exon, các intron,
ADN nhắc lại, các gen giả, các họ gen,
các gen nhảy,...và nghiên cứu về sự tiến
hoá của chúng. So sánh các trình tự
nucleotid của các sinh vật khác nhau cho
thấy tốc độ biến đổi trình tự ấy trong tiến
hoá là khác nhau một cách đáng kể đối
với những vùng ADN được nghiên cứu.
Vùng ADN nào có chức năng càng quan
trọng thì tốc độ biến đổi trình tự
nucleotid càng thấp. Phạm vi biến đổi
di truyền không phát hiện được bằng
phương pháp điện di protein là rất lớn.

Những khám phá mới làm thay đổi sâu
sắc quan niệm về tổ chức hệ đến của sinh
vật, mở đường đi tới những giả thuyết
mới về cơ chế tiến hoá của các loài. Nhà
khoa học nổi tiếng người Nhật Bản M.
Kimura tập trung nghiên cứu tiến hoá
phân tử, đã đề xuất thuyết tiến hoá phân
tử trung tính năm 1968, và đã chiếm vị trí
quan trọng trong lý thuyết tiến hoá
hiện đại vào những năm đầu thập
niên 1980. Thuyết trung tính còn là một
công trình khoa học thể hiện sự hợp nhất
các thành tựu mới của di truyền học phân
tử và di truyền học quần thể.
1. SỰ PHÁT HIỆN CÁC ĐỘT BIẾN
TRUNG TÍNH
Gần đây, bằng thực nghiệm người ta đã
chứng minh được đa số các đột biến ở
cấp độ phân tử mang tính chất trung tính,
nghĩa là không có lợi cũng không có hại;
do đó không chịu tác dụng trực tiếp của
chọn lọc tự nhiên.
Khi nghiên cứu tính đa hình di truyền của
các protein bằng phương pháp điện di,
Kimura đã phát hiện nhiều trường hợp
trong đó có sự thay thế một axit amin này
bằng một axit amin khác trong cấu trúc
phân tử protein, kể cả các protein enzym.
Nhưng điều đó không đưa lại một hậu
quả nguy hại nào về mặt sinh lý... kể cả

trạng thái đồng hợp cũng như dị hợp thể
về loạn đó. Loại đột biến như vậy đã
được xác định trong các công trình về
sinh học phân tử và enzym học bằng
phương pháp điện di và miễn dịch.