Г Л А В А 1 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КАК НАУКА

Возникновение и развитие молекулярной эволюции связано с двумя
предпосылками [61]. Во-первых, это появление большого количества экспериментальных данных по последовательностям нуклеиновых кислот и
белков, а также разработка новых теоретических методов их анализа.
Первые аминокислотные последовательности были расшифрованы в 50-е
годы прошлого столетия, нуклеотидные последовательности – в 60-е, а к
настоящему времени крупнейшие международные банки данных содержат сведения примерно об одном миллиарде секвенированных нуклеотидов (~1,6 млн. генов и их фрагментов) и об аминокислотных последовательностях миллионов белков. Большое число новых последовательностей белков публикуется в постоянно пополняющемся справочном издании “Атлас аминокислотных последовательностей и структур белков”,
издаваемом М. Дэйхофф. Несмотря на это, установленные последовательности составляют незначительную часть потенциально доступных и
интересующих исследователей белков. К сожалению, разные систематические группы животных представлены в атласе очень неравномерно:
большинство последовательностей выделено у млекопитающих [57, 75,
91]. Тем не менее, имеющихся данных достаточно, чтобы определить эволюционные дистанции и скорости эволюции ряда структурных генов и сопоставить полученные данные с данными морфологической эволюции.
Во-вторых, со времен Ч. Дарвина многие биологи пытались реконструировать эволюционную историю организмов на Земле и построить филогенетическое древо. Оптимальное решение этой проблемы возможно по
ископаемым останкам, но, к сожалению, они фрагментарные и неполные.
Поэтому большинство исследователей пользуются методами сравнительной морфологии и физиологии. Используя достижения этих наук, классические эволюционисты смогли предположить большинство аспектов эволюционного развития организмов. Однако эволюционные изменения
морфологических и физиологических признаков настолько сложны, что
они не позволяют воссоздать точную картину эволюционного развития, и
поэтому детали реконструируемых филогенетических деревьев зачастую
противоречивы.
Последние достижения молекулярной биологии решительно изменили ситуацию. Со времени открытия строения нуклеиновых кислот стало
возможно изучать эволюционные связи между организмами путем сравнения их нуклеотидных последовательностей. Такой подход имеет некоторые преимущества над классическими морфологическими и физиологическими исследованиями, так как:
1. ДНК состоит из 4 типов нуклеотидов (А, Т, Ц, Г), и это может быть
использовано для сравнения любых групп организмов, включая бактерий,
протистов, грибов, растений и животных. При использовании классического подхода такое сравнение невозможно.
5
6
ГЛАВА1
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КАК НАУКА
1.1. Объекты и задачи молекулярной эволюции. Связь с другими областями науки
Молекулярная эволюция – это наука, изучающая изменения генетических макромолекул (ДНК, РНК, белков) в процессе эволюции, закономерности и механизмы этих изменений, а также реконструирующая
эволюционную историю генов и организмов [61].
Объектами исследования молекулярной эволюции являются:
1. Последовательности нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) как носителей генетической информации.
2. Последовательности белков.
3. Структура белков.
4. Геномы организмов.
Основными задачами молекулярной эволюции являются:
1. Выявление закономерностей эволюции генетических макромолекул.
2. Реконструкция эволюционной истории генов и организмов.
Молекулярная эволюция тесно связана с такими областями науки как
палеонтология (датировка эволюционных событий), генетика (принципы
организации и передачи наследственной информации), молекулярная
биология (строение генетических макромолекул), биофизика (механизмы
функционирования генетических макромолекул), математика (построение
моделей эволюции), эволюция (общие эволюционные закономерности),
информатика (обработка и анализ данных) и биохимия (химическая природа и превращение генетических макромолекул).
1.2. Возникновение и развитие молекулярной эволюции
2. В процессе эволюции изменения ДНК происходят более или менее
регулярно, что позволяет использовать математические модели для определения изменений и сравнения ДНК филогенетически отдаленных организмов. Оценить эволюционные изменения морфологических признаков крайне сложно, особенно за короткий период исторического развития органического мира.
3. Геномы всех организмов состоят из объемной последовательности
нуклеотидов и содержат значительно больше филогенетической информации, чем морфологические признаки.
По этим причинам следует ожидать, что молекулярная филогенетика
прояснит ситуацию по установлению многих ветвей филогенетического
древа, что невозможно было сделать при использовании классического
подхода. Это возможно в первую очередь при анализе высококонсервативных последовательностей (например, цитохрома с), которые оставались неизменными на протяжении длительных отрезков геологического времени.
Систематика является одним из наиболее спорных разделов биологии. Определение видов, родов, семейств и других таксономических категорий часто довольно субъективно, и нет ничего удивительного в том, что
два эксперта, изучающие одну группу организмов (например, Drosophila)
могут быть абсолютно не согласны друг с другом в отношении ее принадлежности к подвиду, виду, роду, семейству или ко всем категориям в
совокупности. В филогенетике гораздо меньше спорных вопросов, чем в
систематике, так как первоначально устанавливаются филогенетические
связи, а лишь затем – таксономическая категория организмов. Однако эти
два раздела биологии тесно связаны между собой, потому что классификация организмов отражает их эволюционную историю. В этом смысле,
филогенетика играет важную роль в развитии научной основы систематики, хотя и не решает всех проблем этой науки. Последние достижения
молекулярной филогенетики открывают новое понимание различных аспектов классификации организмов.
Следует отметить, что в отличие от палеонтологических доказательств, данные молекулярной эволюции относятся только к линиям, существующим в настоящее время. Таким образом, полученные по аминокислотным и нуклеотидным последовательностям данные не открывают
специфических признаков белков тех вымерших групп организмов, от
которых не осталось потомков [61].
7
1.3. Краткая история молекулярной эволюции
В истории возникновения и развития молекулярной эволюции как
науки можно выделить два этапа. На первом этапе молекулярная эволюция являлась подразделом сравнительной биохимии, а на втором – выделилась в самостоятельную науку [61].
Возможность проводить количественное сравнение последовательностей белков казалась весьма многообещающей для выяснения эволюционного родства организмов. В 1962 г. Э. Цукеркэндл высказал мысль, что
изучение эволюции аминокислотных последовательностей белков может
дать наиболее точное представление об эволюционных взаимоотношениях
и о некоторых фундаментальных механизмах эволюции [57]. М. Дэйхофф
высказала надежду, что с помощью новых методов будет возможным создать полное, снабженное количественными показателями филогенетическое дерево – историю происхождения всех видов живых существ [95].
При этом главной гипотезой при построении филогенетического древа
на основании молекулярных данных является постоянная частота замен в
пределах каждого набора гомологичных последовательностей. Эта гипотеза,
сформулированная Э. Цукеркэндлом и Л. Полингом, была названа гипотезой
молекулярных эволюционных часов [200]. В 1963 году Э. Марголиаш предложил использовать число замен, накопившихся в белке за определенный
промежуток времени, для определения времени дивергенции видов [141].
Впоследствии этот подход стал использоваться и для установления времени
дивергенции родов и более крупных таксонов, а также для вычисления времени их существования. В последующем, проблеме эволюционных часов
были посвящены исследования Р. Дикерсона, Э. Уилсона, С. Карлсона и Т.
Уайта [96, 193]. Р. Дикерсон предложил единицу эволюционного времени
[96]. В конце 60-х годов прошлого столетия были выдвинуты две фундаментальные теории молекулярной эволюции – теории М. Кимуры и Н. Суеоки.
1.4. Теория нейтральной молекулярной эволюции
Теория нейтральной молекулярной эволюции предложена в 1968 г.
М. Кимурой на основании данных популяционной генетики и на
установленных скоростях замен аминокислотных остатков в ряде белков
и нуклеотидов в нуклеиновых кислотах [39]. Суть этой теории можно
изложить в виде пяти постулатов, первые четыре из которых –
8
эволюционная дистанция, замен на сайт
0,35
7
0,3
6
0,25
0,2
5
4
0,15
y = 0,0005x
2
R = 0,963
3
0,1
1
0,05
Анализ зависимости между значениями эволюционных дистанций
для НАДН-дегидрогеназы 1 животных, и временами дивергенции (рис.
1.2) позволяет установить наличие, по крайней мере, трех групп животных (с различными, но приблизительно постоянными в пределах группы
темпами эволюционных изменений): 1) приматы, 2) млекопитающие за
исключением приматов, 3) круглые черви и хордовые за исключением
млекопитающих. Эти данные дают основание предположить, что структура
и функция НАДН-дегидрогеназы 1 изменялась в течение эволюции не менее трех раз [32, 33]. Кроме этого, еще одним практическим применением
гипотезы «молекулярных эволюционных часов» является основанная на
ней датировка времен дивергенции различных групп животных [202].
1,2
эволюционная дистанция, замен на сайт
эмпирические, а пятый – установлен теоретическим путем.
1. Скорость эволюции любого белка, выраженная через число аминокислотных замен на сайт в год, приблизительно постоянна и одинакова в разных филогенетических линиях, если только функция и третичная
структура этого белка остаются неизменными.
Этот постулат формулирует гипотезу о постоянстве скорости
молекулярной эволюции, которую Э. Цукеркэндл и Л. Полинг назвали
"молекулярными эволюционными часами" [200, 201, 202]. На основании
данного положения можно делать предположения о сохранности или
изменении третичной структуры и функции изучаемого белка в ходе
эволюции [31, 32, 33]. Представленная на рис. 1.1 зависимость между
эволюционными дистанциями для алкогольдегидрогеназ класса 3
хордовых и временами их дивергенции отражает постоянство скорости
эволюционных изменений этого фермента (т.к. все точки незначительно
удалены от линейного тренда) [45].
1
0,8
0,6
0,4
приматы
0,2
млекопитающие кр. приматов
круглые черви и хордовые кр.
млекопитающих
0
2
0
200
400
600
800
1000
1200
время дивергенции, млн лет
0
0
100
200
300
400
500
600
700
время дивергенции, млн лет
Рисунок 1.2. Зависимость между значениями эволюционных дистанций для
субъединицы 1 НАДН-дегидрогеназ животных и временами их дивергенции
Примечание. Точка 1 – значение эволюционной дистанции для зайцеобразных и время дивергенции (91 млн. лет). Точка 2 – для грызунов (110),
точка 3 – для птиц (310), точка 4 – для земноводных (360), точка 5 – для
рыб (405), точка 6 – для ланцетника (550), точка 7 – для оболочников (574).
2. Функционально менее важные молекулы или их части эволюционируют (накапливая мутационные замены) быстрее, чем более важные.
Среди ряда белков, представленных в табл. 1.1, наименьшую скорость
эволюции имеет гистон Н4, выполняющий наиболее важную функцию –
участие в упаковке ДНК. Определяя скорости эволюции отдельных
участков молекул, можно предполагать их большую или меньшую
функциональную значимость [16].
9
10
Рисунок 1.1. Зависимость между значениями эволюционных дистанций для
алкогольдегидрогеназ класса 3 хордовых и временами их дивергенции
Таблица 1.1
Скорости эволюции ряда белков и выполняемые ими функции
Белок
Скорость
эволюции, По
Основная функция
панкреатическая
рибонуклеаза
2,1 [39]
расщепление на нуклеотиды
РНК,
содержащейся в пище
алкогольдегидрогеназа
класса 1
0,55 [27]
окисление спиртов
алкогольдегидрогеназа
класса 3
0,25 [45]
креатинкиназа
0,17–0,18 [70]
гистон Н4
0,01 [39]
перенос одноуглеродных
фрагментов путем
глутатион-зависимого
окисления формальдегида
участие в энергетическом
обмене
упаковка генетического
материала
3. Мутационные замены, приводящие к меньшим нарушениям
структуры и функции молекул (консервативные замены), в ходе эволюции
происходят чаще тех, которые вызывают более существенное нарушение структуры и функции этих молекул.
Вероятность фиксации селективно нейтральной мутации (не являющейся вредной) выше в функционально менее важных молекулах или их
частях. Эта вероятность выше и для консервативных мутаций (не приводящих к коренным изменениям соответствующих макромолекул) [142].
Данные литературы по аминокислотным последовательностям фибринопептидов А и В у парнокопытных свидетельствуют о том, что аминокислотные замены распределены по молекуле неравномерно; радикальные
сконцентрированы в вариабельных участках, а консервативные – в инвариабельных [172]. Наиболее консервативными мутациями являются синонимичные замены [128], происходящие преимущественно в третьем
положении кодона.
При анализе аминокислотных замен, наблюдаемых в последовательностях алкогольдегидрогеназ классов 1–4 мыши и человека, Бутвиловским А.В. установлено, что 85% из них являются консервативными и
лишь 15% – радикальными [18].
11
4. Появлению нового в функциональном отношении белка всегда
должна предшествовать дупликация гена.
При дупликации в одной из копий гена накапливаются мутации, и в
конечном итоге она превратится в новый ген, тогда как другая копия
сохраняет старую функцию, необходимую виду для выживания в
переходный период. Установлено, что дупликации генов привели к
изоферментов
алкогольдегидрогеназ,
дивергенции
появлению
алкогольгемоглобина и миоглобина, а затем к возникновению отдельных
цепей гемоглобина (α, β, γ, δ, ζ) [39, 160]. Дупликации генов могут
приводить и к возникновению псевдогенов.
Псевдоген – это сегмент ДНК, имеющий четкую гомологию с какимлибо известным функционирующим геном, но утративший способность к
детерминации функционального продукта.
5. Селективная элиминация вредных мутаций и случайная фиксация селективно нейтральных или очень слабо вредных мутаций происходит в ходе эволюции гораздо чаще, чем положительный дарвиновский
отбор благоприятных мутаций.
Согласно М. Кимуре, адаптивные изменения, обусловленные положительным дарвиновским отбором, несомненно, происходят на молекулярном уровне (не говоря о фенотипическом уровне), но значительно реже, чем фиксация мутаций в результате дрейфа генов. Согласно этому
постулату для молекулярной эволюции важны не только селективно нейтральные, но и слабо отрицательные мутации (утрата человеком способности синтезировать аскорбиновую кислоту). На теории М. Кимуры основывается концепция нейтрализма, постулирующая селективную нейтральность большинства мутаций [129, 154].
1.5. Теория направленного мутационного давления
В 60-е годы XX века Н. Суеока разработал первичный вариант теории
мутационного давления, согласно которой основной причиной возникновения генных мутаций является направленное мутационное давление [175].
Мутационное давление – это фактор молекулярной эволюции,
дающий материал для естественного отбора и обусловленный
повышенной частотой возникновения и фиксации замен А и Т на Г и Ц
относительно частоты возникновения и фиксации замен Г и Ц на А и Т
(ГЦ-давление), или наоборот (AT-давление, рис. 1.3).
12
Для определения степени нейтральности замен строится график зависимости содержания Г и Ц в третьем положении кодона от среднего содержания Г и Ц в первом и втором положениях изучаемых РНК (или
ДНК) ряда животных (рис. 1.4) [174].
100
u
u+v
где u = n (A→G) + n (T→C) + n (T→G) + n (A→C), v = n (G→A) + n
(C→T) + n (G→T) + n (C→A), n (X→Y) – число замен нуклеотида X на
нуклеотид Y.
Если показатель μD меньше 0,5, то последовательности изучаемых
молекулы РНК или ДНК находятся под влиянием направленного АТдавления. Если μD больше 0,5 – под влиянием направленного ГЦдавления, а если μD = 0,5 – в равновесии с мутационным давлением [174].
Показатель мутационного давления может рассчитываться как дня всей
молекулы нуклеиновой кислоты в целом, так и по отдельным положениям
нуклеотида в кодоне. Мутационное давление определяет стратегию кодирования белка в мРНК или ДНК и его аминокислотный состав.
Вторым важным показателем, определяемым в рамках данной теории, является степень нейтральности замен нуклеотидов в РНК или ДНК.
Ее определение основано на том, что большинство замен нуклеотидов в
третьем положении кодона являются синонимичными, и, следовательно,
селективно нейтральными. Замены во втором и большинство замен в первом положении кодона являются несинонимичными, и, следовательно,
подверженными действию селективных ограничений.
13
Степень селективных
Отклонение от линии равновесия с
мутационным давлением
70
60
y = 0,133x + 37,496
2
R = 0,438
50
40
30
y = 0,133x
2
R = 0,438
Точка равновесия с
мутационным давлением
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Степень
нейтральност
μD =
80
(ГЦ1+ГЦ2)/2-содержание, %
Общим проявлением мутационного давления является закономерное
снижение или повышение уровня ГЦ-насыщенности генома (или
хромосомы) в ряду поколений. Наиболее вероятными причинами
возникновения мутационного давления являются ферментативное и
спонтанное дезаминирование нуклеотидов и возникновение ошибок в
процессе репликации и репарации ДНК.
Мутационное давление (μD) определяется по формуле:
Изменения в равновесии с
мутационным давлением
90
Рисунок 1.3. Схема направлений мутационного давления
GC3, %
Рисунок 1.4. Зависимость между (ГЦ1+ГЦ2)/2-содержанием и ГЦ3насыщенностью мРНК, кодирующих цитохром b хордовых
Наклон линии тренда на рис. 1.4 равен 0,133. Этот показатель характеризует степень нейтральности замен нуклеотидов, возможных в первом
и втором положениях кодона изучаемых мРНК, т.е. 13,3% из них являются нейтральными, а на остальную часть замен (86,7%) накладываются
селективные ограничения. В настоящее время степень нейтральности
замен определена для мРНК, кодирующих большое количество белков
(табл. 1.2) [14, 89].
Рассмотрим значение этого показателя на примере инсулина и его
предшественников. Так, нейтральность замен нуклеотидов в мРНК, кодирующей препроинсулин, равна 29,2%; участку мРНК, соответствующему
проинсулину (от препроинсулина отщепляется сигнальный пептид) –
22,9%; а участку мРНК, соответствующему функционально активному
инсулину (от проинсулина отщепляется С-пептид) – лишь 4,2%.
14
Таблица 1.2
Степень нейтральности замен в мРНК, кодирующих ряд белков хордовых
Белок
креатинкиназа
инсулин
рецептор инсулина
аденилатциклаза 9
алкогольдегидрогеназа 3
аквапорин
алкогольдегидрогеназа 1
цитохром b
проинсулин
препроинсулин
гормон роста 1
Нейтральность, %
3,3
4,2
4,2
5,8
6,3
7,5
9,7
13,3
22,9
29,2
35,4
Гадагкар и др. [133, 150]. Другая часть исследователей (Ш. Йокояма, Д.
Хэрри и др.) занимается использованием предложенных методов на
практике для анализа эволюции генетических макромолекул [196].
1.6. Разделы молекулярной эволюции
С момента опубликования базовых теорий начинается второй этап
развития молекулярной эволюции как науки. Этот этап характеризуется
разработкой большого количества методов молекулярной эволюции и
филогенетики с последующим определением их эффективности при
помощи компьютерного моделирования. Среди исследователей,
занимающихся этой проблемой, следует назвать М. Нея, С. Кумара, С.
Молекулярная эволюция включает в себя два основных раздела: эволюцию генетических макромолекул (собственно молекулярную эволюцию) и молекулярную филогению [61].
Эволюция макромолекул изучает типы и скорости изменений, происходящих в генетическом материале (ДНК, РНК), а также образованных на
его основе белков, и механизмы, ответственные за эти изменения.
Молекулярная филогения изучает эволюционную историю макромолекул и организмов, получаемую на основе изучения нуклеотидных и
аминокислотных последовательностей.
Может показаться, что эти два раздела молекулярной эволюции совершенно независимы друг от друга, поскольку целью первого является
установление причин и следствий эволюционных изменений в молекулах,
тогда как второй использует эти молекулы просто как средство для восстановления биологической истории организмов и их генетических составляющих. Однако на практике эволюция макромолекул и молекулярная филогения взаимосвязаны и прогресс в одном из этих разделов способствует исследованиям в другом. Например, знание филогении необходимо для определения последовательности изменений в изучаемых молекулах, а знание способов и темпов изменений изучаемой молекулы необходимо для восстановления эволюционной истории группы организмов.
Иногда выделяют и третий раздел молекулярной эволюции – пребиотическую эволюцию или "происхождение жизни". Основное отличие этого
раздела от двух других заключается в том, что он слишком умозрителен и в
гораздо меньшей степени поддается количественному анализу. Развитие
пребиотической эволюции ограничивается тем, что в настоящее время неизвестны законы, направляющие процесс переноса информации в пребиотических системах (т. е. системах, лишенных реплицирующихся генов).
Изучение молекулярной эволюции базируется на двух дисциплинах:
популяционной генетике и молекулярной биологии. Популяционная генетика дает теоретическую базу для изучения эволюционных процессов, а
молекулярная биология предоставляет опытные данные.
15
16
Первая попытка количественной интеграции теорий М. Кимуры и Н.
Суеоки предпринята на примере алкогольдегидрогеназ (табл. 1.3) [16]. На
основании полученных данных выдвинуто предположение о существовании прямой связи между темпами эволюционных изменений последовательностей генетических макромолекул и нейтральности замен нуклеотидов в соответствующих мРНК.
Таблица 1.3
Скорость эволюции алкогольдегидрогеназ классов 1 и 3 хордовых и
кодирующих их мРНК, а также степень нейтральности замен в них
Класс
АДГ
1
3
Скорость
эволюции
белка, По
0,55
0,25
Скорость эволюции
мРНК, × 10–9 замен
на сайт в год
0,60
0,40
Нейтральность замен
по первому и второму
положениям кодона
9,7%
6,3%
1.7. Методы молекулярной эволюции
Методы молекулярной эволюции подразделяются на 2 группы [61]:
I. Методы эволюции макромолекул:
1. Методы поиска гомологичных последовательностей в базах данных (Blast search, PSI–Blast search и др.). Эта группа методов предназначена для создания полной выборки последовательностей изучаемого белка или нуклеиновой кислоты.
2. Методы изучения состава белков и нуклеиновых кислот (определение ГЦ-насыщенности, частот транзиций и трансверсий, определение
доли аминокислот групп GARP и FYMINK и др.). Эта группа методов
служит основой для анализа характера аминокислотных замен и стратегий кодирования белков в мРНК и ДНК, определения степени нейтральности замен нуклеотидов, вычисления корректированных эволюционных
дистанций, построения дендрограмм и других исследований.
3. Методы изучения стратегий кодирования белков (определение показателя относительного использования кодонов, дистанции МакАйнерни
и др.) необходимы для детального изучения эволюционных изменений
ДНК и РНК.
4. Методы выравнивания последовательностей нуклеиновых кислот и
белков (ClustalW Protein, Multalin DNA и др.). Проведение выравнивания
необходимо для последующего изучения изменений сравниваемых нуклеотидных и аминокислотных последовательностей.
5. Методы определения картины замен в выровненных последовательностях (композиционная дистанция, индекс несоответствия, метод
Монте–Карло и др.). Знание картины замен в сравниваемых последовательностях требуется для дифференцированного использования разных
методов и формул для вычисления эволюционных изменений.
6. Методы изучения эволюционных изменений аминокислотных последовательностей (р-дистанция, дистанция Кимуры и др.).
7. Методы определения характера аминокислотных замен (дистанция
Грэнтсема, индекс Танга и др.) позволяют установить степень их консервативности или радикальности.
8. Методы изучения эволюционных изменений нуклеотидных последовательностей (методы Джукса–Кантора, Кимуры и др.) более информативны, так как учитывают не только меняющие аминокислоту (собственно несинонимичные), но и молчащие (синонимичные) замены.
17
9. Методы изучения синонимичных и несинонимичных нуклеотидных замен (методы Нея–Годжобори, Кумара и др.) позволяют проанализировать эти замены и использовать полученные данные для проведения
селекционных тестов.
10. Селекционные тесты (дифференция дистанций, ADAPSITE и др.)
служат для установления вида отбора в сравниваемых нуклеотидных и
аминокислотных последовательностях.
11. Вспомогательные и прочие методы (GZ-gamma и др.) позволяют
получить промежуточные величины, используемые другими методами.
II. Методы молекулярной филогении:
1. Дистанционно–матричные методы (метод связывания ближайших соседей, метод минимальной эволюции и др.) используют для создания филогенетических деревьев (дендрограмм) различные коэффициенты их сходства.
2. Дискретные методы (метод максимальной парсимонии и др.) строят дендрограммы, используя непосредственно нуклеотидные или аминокислотные последовательности.
В заключение следует отметить, что динамическое развитие молекулярной эволюции как науки обеспечивается тем, что результаты проводимых исследований имеют важное значение: во-первых, выявление ранее неизвестных закономерностей эволюционных изменений генетических макромолекул способствует развитию представлений об общей стратегии молекулярной эволюции, а также развитию фундаментальных наук.
Во-вторых, филогенетические исследования нуклеиновых кислот и белков, а также построение на их основе дендрограмм важны для таксономии. В-третьих, полученные результаты могут служить основой для разработки исследований прикладного характера, связанных с изучением
механизмов нарушения функции изучаемых ферментов и гормонов (алкогольдегидрогеназ, аденилатциклаз, инсулинов и др.) при различных патологических состояниях. Важным является то, что полученные данные об
эволюционно совершенных последовательностях белков и нуклеиновых
кислот могут быть использованы для разработки практических рекомендаций по химическому синтезу мРНК и/или генов, что найдет применение
в генно–инженерных исследованиях.
18