Filogenética molecular

A filogenética molecular, também conhecida como sistemática molecular, é o uso das estruturas das moléculas para se obter informação sobre as relações evolutivas de um organismo.

É o ramo da filogenia que analisa as diferenças moleculares hereditárias, principalmente em sequências de DNA. O resultado de uma análise filogenética molecular é expresso em uma árvore filogenética.

Filogenética molecular

As estruturas teóricas para a sistemática molecular foram estabelecidas na década de 1960 nas obras de Emile Zuckerkandl, Emanuel Margoliash, Linus Pauling e Walter M. Fitch.

As aplicações da sistemática molecular foram pioneiras por Charles G. Sibley (ornitologia), Herbert C. Dessauer (herpetologia) e Morris Goodman (primatologia), seguido por Allan C. Wilson, Robert K. Selander e John C. Avise (que estudou vários grupos).

O trabalho com eletroforese protéica começou em torno de 1956. Embora os resultados não fossem quantitativos e não melhorassem inicialmente a classificação morfológica, eles forneceram dicas de que as noções de longa data das classificações de aves, por exemplo, precisavam de revisão substancial. No período de 1974-1986, a hibridação DNA-DNA foi a técnica dominante.

Todo organismo vivo contém DNA, ARN e proteínas. Em geral, organismos estreitamente relacionados têm um alto grau de concordância na estrutura molecular dessas substâncias, enquanto que as moléculas de organismos distanciados geralmente apresentam um padrão de dissimilaridade.

Aplicações e técnicas

As sequências conservadas, como o DNA mitocondrial, devem acumular mutações ao longo do tempo. A filogenia molecular usa esses dados para construir uma “árvore de relacionamento” que mostra a evolução provável de vários organismos.

• Genética molecular

Com a invenção do sequenciamento de Sanger em 1977, tornou-se viável isolar e identificar essas estruturas moleculares. O sequenciamento de alto rendimento também pode ser usado para obter o transcriptoma de um organismo, permitindo a inferência de relações filogenéticas usando dados transcriptômicos.

A abordagem mais comum é a comparação de sequências homólogas para genes que utilizam técnicas de alinhamento de sequências para identificar semelhança.

Outra aplicação de filogenia molecular está em código de barras de DNA, onde as espécies de um organismo individual são identificadas usando pequenas seções de DNA mitocondrial ou DNA de cloroplasto.

Outra aplicação das técnicas que tornam isso possível pode ser vista no campo muito limitado da genética humana, como o uso cada vez mais popular de testes genéticos para determinar a paternidade de uma criança, bem como o surgimento de um novo ramo do crime Forense centrada em evidências conhecidas como impressões genéticas.

Abordagem da Filogenética molecular

A sistemática molecular é uma abordagem essencialmente cladística: assume que a classificação deve corresponder à descida filogenética e que todos os táxons válidos devem ser monofiléticos.

A recente descoberta de extensa transferência horizontal de genes entre organismos fornece uma complicação significativa à sistemática molecular, indicando que diferentes genes dentro do mesmo organismo podem ter diferentes filogenias.