Markery molekularne
historia naturalna i ewolucja
Nie mogę się nadziwić temu, że markery DNA i białek
pojawiające się w cudowny sposób z analiz molekularno-genetycznych w laboratorium,
mogą odsłonić tyle, skądinąd ukrytych, różnorodnych oblicz przyrody. Czy
poszczególne rośliny mogą niekiedy istnieć jako mozaiki genetyczne złożone z wielu
zygot? Jaki jest skład genetyczny grup socjalnych w obrębie rozmaitych gatunków
owadów, ryb, ssaków czy innych organizmów, których zachowania mogły ewoluować pod
wpływem doboru krewniaczego? Czy wędrowne żółwie morskie wracają do swego miejsca
urodzenia, by tam zakopać w piasku jaja? Jak często powstała mięsożerność wśród
roślin? Jaki jest wiek szczątków kopalnych, z których da się wyizolować DNA? W jaki
sposób i jak często zachodzi horyzontalny transfer genów między odległymi formami
życia? Jest to tylko mała próbka różnorakich zagadnień poruszanych i rozwiązywanych
(przynajmniej prowizorycznie) dzięki zastosowaniu molekularnych markerów genetycznych.
(z Przedmowy)
Metody molekularne, umożliwiające identyfikację wariantów wielu regionów genomu, są
dziś metodami uniwersalnymi.
John C. Avise jest niekwestionowanym autorytetem zarówno w stosowaniu nowych
narzędzi badawczych - wykorzystania zmienności sekwencji DNA i białek w badaniach
taksonomicznych, populacyjnych czy behawioralnych - jak i twórcą modeli teoretycznych
uzasadniających metodologiczną zasadność analiz i opartych na nich wnioskowań. Jest
zatem "praktykującym teoretykiem", a komplementarność tych dwu aspektów
stanowi kanwę tej książki.
Książka Markery molekularne, historia naturalna i ewolucja jest bezcennym źródłem
informacji zrówno dla studentów biologii czy akademii rolniczych, jak i naukowców,
konserwatorów przyrody, pracowników parków narodowych, nauczycieli szkół średnich i
wszystkich miłośników przyrody.
CZĘŚĆ I PODSTAWY TEORETYCZNE
Rozdział 1. Wstęp 3
Dlaczego trzeba stosowaç molekularne markery genetyczne? 5
Dane molekularne sa genetyczne 5
Metody molekularne otwieraja cały Ewiat biologiczny przed genetyczna komisja skrutacyjna
6
Metody molekularne udostępniaja niemal bezgraniczna pulę zmienności genetycznej 6
Dane molekularne pozwalaja odróżnić homologię od analogii 8
Dane molekularne daja wspólną miarę do oceny dywergencji 9
Podejscie molekularne ułatwia mechanistyczna ocenę ewolucji 13
Podejście molekularne jest ekscytujace 16
Dlaczego nie używaç molekularnych markerów genetycznych? 21
Rozdział 2. Historia zainteresowań zmiennościa genetyczną 22
Debata tradycyjno-rónowagowa 22
Tradycyjny a rónowagowy obraz struktury genomu 22
Molekularny wkład w debatę 24
Kwestia wyrafinowania empirycznego 27
Debata między neutralistami i selekcjonistami 29
Wielogenowa heterozygotyczność allozymów i dostosowanie organizmu 35
Zmienność allozymów pojedynczego locus i podejście pionowe 38
Dobór na poziomie DNA 39
Nierozwiazany status kontrowersji 43
Czy makery molekularne musza byç neutralne, by były informatywne? 44
Debata molekuły–morfologia 45
Filogenetyka molekularna 47
Rozdział 3. Techniki molekularne 52
Immunologia białek 52
Elektroforeza białek 54
Markery mendlowskie 56
Szczególne cechy białek 58
Hybrydyzacja DNA–DNA 59
Analiza restrykcyjna 64
DNA mitochondrialny zwierzat 66
DNA organelli roślin 73
DNA jadrowy o pojedynczych kopiach 74
Rodziny genów o średniej liczbie kopii 77
Minisatelity i profilowanie DNA (DNA fingerprinting) 79
Łańcuchowa reakcja polimerazy 81
RAPD 85
STR (mikrosatelity) 86
AFLP 89
Sekwencje SINE 89
SSCP 90
SNP 91
HAPSTR i SNPSTR 91
Sekwencjonowanie DNA 91
Podział metod molekularnych na kategorie 96
Białka lub DNA 97
Dane nieciagłe lub dystansowe 97
Informacje oderwane lub porównywalne 103
Dane jednogenowe lub wielogenowe 104
Użyteczność danych na różych poziomach hierarchii filogenetycznej 105
Rozdział 4. Zasady i metody analizy danych molekularnych 107
Kladystyka a fenetyka 107
Zegary molekularne 112
Historia kalibracji zegarów molekularnych i zwiazane z nimi kontrowersje 114
Porównania bezwzględnego i względnego tempa zmian 118
Uwagi kofcowe o zegarach 121
Rekonstrukcja filogenezy 122
Metody oparte na odległościach 124
Metody oparte na stanach cech 129
Uwagi końcowe o procedurach filogenetycznych 132
Drzewa genów a drzewa gatunków 133
CZĘŚĆ II ZASTOSOWANIA
RozdziaŁ 5. Tożsamość genetyczna i pochodzenie 149
Identyfikacja osobnicza człowieka w badaniach sadowych 149
Rozwój metod laboratoryjnych 149
Historia spor? 153
Przykłady spraw sadowych 155
Potomstwo wegetatywne i generatywne 157
Podstawy 157
Przestrzenne rozmieszczenie klonów 160
Organizmy klonalne i ich wiek 168
Rozmnażanie wegetatywne u mikroorganizmów 174
Chimery genetyczne 182
Oznaczanie płci 185
Pokrewieństwo genetyczne 187
Aspekty behawioralne i ewolucyjne 194
Wybrane przykłady z różych grup taksonomicznych 196
Wybrane przykłady doświadczalne przedstawione tematycznie 215
Rozdział 6. Pokrewieństwo i genealogia wewnatrzgatunkowa 226
Bliskie pokrewieństwo i struktura rodziny 226
Kolonie eusocjalne 230
Grupy nieeusocjalne 236
Rozpoznawanie krewnych 239
Pokrewiefstwo genetyczne między określonymi osobnikami 240
Struktura populacji w przestrzeni i przepływ genów 242
Autogamiczne systemy kojarzeń 249
Dyspersja gamet i zygot 252
Bezpośrednie szacunki dystansów dyspersji 260
Mobilność, filopatria i skala dyspersji 262
Nieneutralność niektórych markerów molekularnych 272
Historyczne zdarzenia demograficzne 274
Wyznaczanie populacji 275
Filogeografia 277
Historia i podstawowe terminy 280
Przykłady badań szczegónych populacji lub gatunków 283
Zgodność genealogiczna 295
Niezgodność genealogiczna 309
Filogeneza w mikroskali czasowej 310
Rozdział 7. Specjacja i hybrydyzacja 314
Proces specjacji 318
Jak duża zmiana genetyczna towarzyszy specjacji? 318
Czy specjacja wywołana efektem założyciela pozostawia wyraźne sygnatury genetyczne?
331
Jakich innych rodzajów sygnatur filogenetycznych dostarczaja dawne specjacje? 334
Czy tempo specjacji i tempo dywergencji sa skorelowane? 336
Czy specjacja może zachodzić sympatrycznie? 338
Jakie sa ramy czasowe procesów specjacji? 344
Jak powszechna jest kospecjacja? 345
Czy można wykrywać gatunki kryptyczne? 348
Czy filogentyczne pojęcie gatunku powinno zastapiç biologiczne pojęcie gatunku? 353
Hybrydyzacja i introgresja 355
Częstość i umiejscowienie geograficzne hybrydyzacji 355
Asymetrie płciowe w strefach mieszańcowych 361
Dalsze asymetrie w strefach mieszafcowych 364
Więcej fenomenów stref hybrydyzacji 378
Specjacja w wyniku hybrydyzacji 381
Rozdział 8. Filogeneza gatunków i makroewolucja 392
Celowość szacowania filogenezy 392
Filogenetyczne mapowanie cech 393
Wnioskowanie biogeograficzne 409
Akademickie poszukiwania korzeni genealogicznych 421
Wybrane problemy szacowania filogenezy 423
Hybrydyzacja DNA i systematyka ptaków 423
DNA mitochondrialny i systematyka głównych grup zwierzat 424
DNA chloroplastowy i systematyka roślin 428
Sekwencje genów rybosomowych i głęboka filogeneza 433
Fuzje genomowe, transfery DNA i wczesna historia życia 434
Od zamierzchłej endosymbiozy do niedawnych przekazów międzygenomowych 439
Poziomy przekaz gen? 442
Zwiazki między wirusami a genetycznymi elementami ruchomymi 449
Inne zagadnienia filogenetyki molekularnej 451
Ku globalnej filogenezie i uniwersalnej systematyce 451
Paleontologia molekularna 457
Rozdział 9. Markery molekularne w genetyce konserwatorskiej 463
Heterozygotyczność w obrębie populacji 466
Zmienność molekularna rzadkich i zagrożonych gatunków 467
Czy utrata zmienności na poziomie molekularnym jest szkodliwa? 472
Genealogie w skali mikroewolucyjnej 478
Badania migracji osobników i zarzadzanie zwierzyna łowną 478
Rodzicielstwo i pokrewieństwo 480
Identyfikacja płci 482
Szacowanie historycznej wielkości populacji 483
Dyspersja i przepływ genów 483
Struktura populacji i filogeografia 484
Zwiazek między demografia i genetyka 484
Markery dziedziczne a markery (znaczniki) nabyte 487
Ocena stad mieszanych 489
Zróżicowany wiek struktury populacji 492
Wnioski wypływajace z filogeografii wewnatrzgatunkowej 499
Ochrona gatunków i wyższych taksonów 500
Specjacja a biologia konserwatorska 500
Hybrydyzacja i introgresja 510
Filogeneza gatunków i makroewolucja 514
Wnioski 521
Bibliografia 525
Indeks nazw łacińskich X
Indeks rzeczowy X
604 strony, Format: 17.0x24.0cm, oprawa miękka
