Az evolúciókutatás eszközeiAz evolúciókutatás eszközei

Kun Kun ÁdámÁdám

Történeti és folyamat szemléletTörténeti és folyamat szemlélet

Evolúció történeti szemléleteEvolúció történeti szemlélete: Az evolúció : Az evolúció tárgya az élet keletkezésének, a fajok tárgya az élet keletkezésének, a fajok diverzifikációjának diverzifikációjának megértése/feltérképezésemegértése/feltérképezése

Evolúció mint folyamatEvolúció mint folyamat: Sokszorozódó, : Sokszorozódó, öröklődő, variabilitással rendelkező öröklődő, variabilitással rendelkező entitások populációjában evolúció vanentitások populációjában evolúció van

Történeti megközelítésTörténeti megközelítés

Élet keletkezéseÉlet keletkezése ŐslénytanŐslénytan

– Csak belső váz/külső héjCsak belső váz/külső héj– Esetleges hogy mi fosszilizálódik Esetleges hogy mi fosszilizálódik

(mocsarakban, gyakori fajok)(mocsarakban, gyakori fajok)– Ki lehet nyerni belőlük DNS-t!Ki lehet nyerni belőlük DNS-t!

RendszertanRendszertan– Filogenetikai törzsfa, molekuláris adatokonFilogenetikai törzsfa, molekuláris adatokon

Rendszertani elemzésekRendszertani elemzések

Molekuláris törzsfák (lehetőleg sokfajta Molekuláris törzsfák (lehetőleg sokfajta szekvenciára)szekvenciára)

Recens fajok összehasonlításaRecens fajok összehasonlítása Analógiák és homológiák feltárásaAnalógiák és homológiák feltárása

Élet keletkezéseÉlet keletkezése

Feltételezzük, hogy ami most elérhető Feltételezzük, hogy ami most elérhető (kísérletesen megvalósítható) az a (kísérletesen megvalósítható) az a legegyszerűbb módja a megvalósításnak, s legegyszerűbb módja a megvalósításnak, s így valósult meg a múltbanígy valósult meg a múltban

Recens élőlények összehasonlításaRecens élőlények összehasonlítása Ősiség olyan szinten érdekel, hogy minden Ősiség olyan szinten érdekel, hogy minden

ma élő élőlényre igazma élő élőlényre igaz Újra próbáljuk alkotni a lépéseketÚjra próbáljuk alkotni a lépéseket Protosejtek előállításaProtosejtek előállítása

Populációgenetikai megközelítésPopulációgenetikai megközelítés

Természetes populációk genetikai Természetes populációk genetikai variációjának felmérésevariációjának felmérése

Populációgenetikai modellek (szerintem az Populációgenetikai modellek (szerintem az elmélet nem külön ág)elmélet nem külön ág)

Kísérletes populációgenetika (Kísérletes populációgenetika (DrosophilaDrosophila))

Folyamat megközelítésFolyamat megközelítés

SzaporodásSzaporodás ÖröklődésÖröklődés Variáció Variáció

– MutációkMutációk– populációk genetikai sokfélesége (egyedszám populációk genetikai sokfélesége (egyedszám

becslés, genetikai leromlás, családfák)becslés, genetikai leromlás, családfák)– Fejlődéstan (lehet-e pegazust evolváltatni?)Fejlődéstan (lehet-e pegazust evolváltatni?)

Folyamat megközelítésFolyamat megközelítés

NemesítésNemesítés Mesterséges evolúció enzimekkel Mesterséges evolúció enzimekkel

(ribozimekkel)(ribozimekkel) Evolúció baktériumokkalEvolúció baktériumokkal Ökológiai vizsgálatok. Ökológiai vizsgálatok. Melyik mutáns Melyik mutáns

szaporodik jobban?szaporodik jobban?

Adaptációs vizsgálatokAdaptációs vizsgálatok

Spiegelman kísérletSpiegelman kísérlet

QQ vírus, replikáz vírus, replikáz 45450000 körüli kezdeti hossz körüli kezdeti hossz 48-54 hosszú lesz48-54 hosszú lesz Etidium bormid mellett is nő.Etidium bormid mellett is nő.

Alkohol dehidrogenáz ribozimAlkohol dehidrogenáz ribozim

Kezdeti populáció: 2Kezdeti populáció: 20 fix -70 random – 20 fix 0 fix -70 random – 20 fix bbázis (kell promoter)ázis (kell promoter)

1.6x11.6x1001515 (összes variáns 1.6x1 (összes variáns 1.6x1006666)) Gélen való futtatás.Gélen való futtatás. Mutagenizáló PCRMutagenizáló PCR

Antibiotikum rezisztenciaAntibiotikum rezisztencia

A gyógyszer inaktiválása. Például penicillint A gyógyszer inaktiválása. Például penicillint ββ-la-lakktamtamázzalázzal. .

A célhely (ahova a penicilin kötődne) A célhely (ahova a penicilin kötődne) megváltoztatása.megváltoztatása.

Metabolikus utak változása. Szulfonamid Metabolikus utak változása. Szulfonamid rezisztens bacinak nem kell para-rezisztens bacinak nem kell para-aminobenoésav a folsavszintézisében, mert aminobenoésav a folsavszintézisében, mert felvesz folsavat.felvesz folsavat.

Permeabilitás változása az antibiotikumra. Vagy Permeabilitás változása az antibiotikumra. Vagy aktív efflux-ja az antibiotikumnak.aktív efflux-ja az antibiotikumnak.

AIDS / HIV evolúciójaAIDS / HIV evolúciója

Átlépés új gazdaszervezetreÁtlépés új gazdaszervezetre

C. elegansC. elegans terjedése terjedése

CB91 rossz terjedő CB91 rossz terjedő (magasabb fekunditás(magasabb fekunditás;; 67,69 egyed/3 nap)67,69 egyed/3 nap)

PD4793 jó terjedő PD4793 jó terjedő (kisebb fekunditás(kisebb fekunditás;; 42,85 42,85 egyed/3 nap)egyed/3 nap)

Deniztásfüggő diszperzió evolúciója Deniztásfüggő diszperzió evolúciója zajos környezetbenzajos környezetben

Költséges terjedésKöltséges terjedés DenzitásfüggőDenzitásfüggő Környezet „zajos” (nem kiszámítható, hogy Környezet „zajos” (nem kiszámítható, hogy

milyen lesz a környezet a következő milyen lesz a környezet a következő időpillanatban)időpillanatban)

Genetikus algoritmusokGenetikus algoritmusok

Keszei Ernő (J. Chemometrics 2Keszei Ernő (J. Chemometrics 2008008)) MegoldMegoldásfüggvény femtosecudomos ásfüggvény femtosecudomos

kinetikai adatokra.kinetikai adatokra.

"Well, I for one have never believed all that "Well, I for one have never believed all that business about dead animals turning into stone," business about dead animals turning into stone," said the Lecturer in Recent Runes. "It's against all said the Lecturer in Recent Runes. "It's against all reason. What's in it for them?" reason. What's in it for them?"

"So how do you explain fossils, then?" said "So how do you explain fossils, then?" said Ponder. Ponder.

"Ah, you see, I don't," said the Lecturer in Recent "Ah, you see, I don't," said the Lecturer in Recent Runes, with a triumphant smile. "It saves so much Runes, with a triumphant smile. "It saves so much trouble in the long run." trouble in the long run."

“to go once a year to the zoo, to seek out the elephant, stand in front of her, greet her, and say: Elephant, I believe you came about by random mutations”