Ген рРНК («рДНК»)

После того, как была открыта полимеразная цепная реакция (англ, polymerase chain reaction, PCR), появилась возможность амплифицировать практически любые участки генома. Для этого используются специфические праймеры, и полученные «амплификоны» либо сразу анализируют, либо приходится их дополнительно клонировать в бактериальной плазмиде. В обоих случаях все завершается «прочтением» последовательности на автоматическом секвенаторе.

Благодаря усовершенствованию этой методики на смену сравнительного анализа полноразмерного структурного гена рРНК («рДНК») размером в 500-2500 т.п.н. пришел сравнительный анализ всего оперона рРНК. Обработку данных стали осуществлять при помощи специальных компьютерных программ, позволяющих путем выравнивания нефрагментированных нуклеотидных последовательностей оценить совпадение анализируемого амплификона с последовательностью, депонированной в банке данных Genbank.

В пользу выбора именно рДНК на роль главного филогенетического маркера Воз и его последователи выдвигают одни и те же доводы:

— возникновение рибосом одновременно с клеткой и их безальтернативная роль в биосинтезе белка, следствием чего является их универсальность;

— присутствие высококонсервативных и относительно более вариабельных участков в полинуклеотидной цепи рРНК, что дает возможность оценивать как архаические, так и позже сложившиеся эволюционные связи;

— «изохронность», т. е. одинаковый темп дивергенции рибосомных генов вследствие постоянной скорости их мутирования у разных организмов, что исключает возможность ошибочной интерпретации быстро мутирующих «тахителических» (греч. tachos — быстрый и telos — результат) последовательностей как более архаичных, а медленно мутирующих «брадителических» (греч. bradis — медленный и telos — результат) последовательностей как менее архаичных;

— редко наблюдаемый горизонтальный перенос рДНК, что позволяет хронометрировать только дивергентную эволюцию.

Первый и второй аргументы не вызывают принципиальных возражений. Два других противоречат фактам, которые свидетельствуют о гетерохронией эволюции рибосомных генов, а также о часто наблюдаемом у прокариотов явлении «горизонтального» переноса генов. Этот рекомбинационный процесс может затрагивать даже гены, кодирующие рРНК.

Тем не менее, продуктивность подхода к анализу глобальной филогении, предложенного Возом, не вызывает сомнения, а полученные выводы служат краеугольным камнем современной мегаклассификации.