1. Variazione molecolare:
* DNA: I mattoni della vita, le sequenze di DNA contengono il codice genetico. Anche le specie strettamente correlate hanno sottili differenze nelle loro sequenze di DNA a causa di mutazioni accumulate nel tempo.
* Proteine: Le proteine sono fatte in base alle istruzioni codificate nel DNA. Queste proteine possono anche variare nelle loro sequenze di aminoacidi, riflettendo i cambiamenti nel DNA sottostante.
2. Tecniche per l'analisi:
* Sequenziamento: Determinazione dell'ordine esatto dei nucleotidi (A, T, C, G) nel DNA o negli aminoacidi nelle proteine. Ciò consente un confronto diretto tra diversi organismi.
* Analisi filogenetica: Utilizzando algoritmi informatici per costruire alberi evolutivi (filogenie) in base alla somiglianza o alla differenza nelle sequenze di DNA o proteine. Questi alberi descrivono le relazioni tra organismi.
* Fingerprinting genetico: Confronto di modelli unici di sequenze di DNA ripetitive (STR) tra individui per scopi forensi o test di paternità.
* Analisi dell'espressione genica: Misurare il livello di geni specifici espressi in cellule o tessuti diversi. Ciò può rivelare differenze nella funzione genica e nell'attività tra organismi.
3. Interpretazione delle prove:
* Omologia: Sequenze di DNA o proteine simili tra organismi suggeriscono un antenato comune.
* Tassi evolutivi: Diversi geni o proteine si evolvono a tassi diversi. Alcune regioni sono altamente conservate (cambia molto lentamente), mentre altre sono più variabili.
* Orologi molecolari: Usando il tasso di variazione di molecole specifiche per stimare il tempo di divergenza tra organismi.
Esempi di prove molecolari:
* Relazioni evolutive: Il confronto tra sequenze di DNA da esseri umani e scimpanzé rivela una relazione evolutiva molto stretta.
* Identificazione delle specie: Il codice a barre del DNA utilizza sequenze geniche specifiche per identificare diverse specie.
* Diagnosi della malattia: I test molecolari possono identificare agenti patogeni specifici o mutazioni genetiche legate alla malattia.
* Indagini forensi: L'impronta digitale del DNA viene utilizzata per identificare le persone in base ai loro profili di DNA unici.
Limitazioni:
* Trasferimento genico orizzontale: Il trasferimento di materiale genetico tra organismi non correlati può complicare l'analisi filogenetica.
* Record fossile incompleto: Le prove molecolari da sole non possono fornire un quadro completo della storia evolutiva.
* Evoluzione convergente: Tratti simili possono evolversi indipendentemente negli organismi non correlati, portando potenzialmente a conclusioni fuorvianti.
Nel complesso, le prove molecolari hanno rivoluzionato la nostra comprensione della vita sulla Terra. Analizzando i mattoni della vita, possiamo scoprire intricati dettagli delle relazioni evolutive, della diversità genetica e dei meccanismi della malattia.
