• Biogeographie
• Parasiten
• Verhalten
• Morphologie
• Embryonalentwicklung
• Chromosomen
• Tertiärstruktur
• Aminosäuresequenz
• Nukleotidsequenz
• Startseite

Das Protein Cytochrom c wird in den Mitochondrien zur Zellatmung benötigt. Es besteht aus 104 bis 112 Aminosäuren, deren Aminosäure-Sequenz hier für Organismen verschiedener Arten im Einbuchstaben-Code dargestellt ist:

• Beobachtung:

  Verglichene Arten:	Anzahl der unterschiedlichen Aminosäuren:
  Mensch-Schimpanse, Mensch-Orang-Utan:	0
  Menschenaffen-Ratte:	9
  Menschenaffen-Hongbiene:	31
  Menschenaffen-Bäckerhefe:	44

• Folgerung:
  
  ⇒ Je höher die Anzahl der unterschiedlichen Aminosäuren, desto weiter liegt die Verzweigung im Stammbaum zurück
  und desto weitläufiger ist die Verwandtschaft.
  ⇒ Bestimmte Abschnitte der Polypeptidkette bleiben auch bei sehr weitläufig verwandten Lebewesen nahezu unverändert, da sonst ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Änderungen in diesen Bereichen würden schnell ausselektiert.
  ⇒ Die zeitliche Auflösung reicht bei der Betrachtung dieses Proteins nicht aus, um verschiedene Menschenaffen voneinander zu unterscheiden. Dazu müsste man die Sequenz eines Proteins betrachten, welches sich schneller ändert als Cytochrom c (z.B. Hämoglobin).
  ⇒ Um die Aminosäuresequenzen entsprechend nebeneinander anzuordnen, müssen die unveränderten Bereiche der Polypeptidkette bekannt sein. Die Zählung der Aminosäuren beginnt also nicht automatisch beim Kettenbeginn mit Null (s.o.: Die Sequenzen der Honigbiene und Bäckerhefe sind jeweils unterschiedlich weit nach links versetzt).
  
• Einschränkungen und hier getroffene Vereinfachungen:
  ⇒ Es wären sind häufig mehrere verschiedene Stammbäume möglich, da man für den Abstand der Stammbaumverzweigungen die Anzahl der unterschiedlichen Aminosäuren zwischen allen untersuchten Arten untereinander betrachten müsste (und nicht nur wie hier jede Art einzeln im Vergleich zu der einen hier gewählten Referenz-Art Mensch) . Die entstehenden Stammbäume resultieren also auf Abständen zwischen allen verschiedenen Arten. Welche Sequenz als "ursprünglichste" Ausgangssequenz betrachtet wird, ist hier nur willkürlich zu entscheiden, da ja auch bei einem Vertreter einer stammesgeschichtlich sehr alten Organismengruppe (wie oben der Bäckerhefe), in der Zwischenzeit eine große Anzahl von Veränderungen stattgefunden dieser (unbekannten oder nur hypothetischen) Ausgangssequenz haben können. Der Stammbaum mit der rein rechnerisch höchsten Wahrscheinlichkeit muss daher mit Belegen auf anderen Homologie-Ebenen verglichen werden!
  ⇒ Aufgrund der Degeneration des genetischen Codes können sich manche der dortigen Veränderungen möglicherweise gar nicht auf die Aminosäuresequenz auswirken. Ein Nukleotidsequenz-Vergleich ist daher zuverlässiger.
  ⇒ Um dieses Verfahren als molekulare Uhr zu verwenden, muss man stark vereinfachend von einer konstanten Evolutionsrate (Mutationsrate und Selektionsrate) ausgehen. Dies ist nicht möglich in den unveränderlichen Proteinabschnitte, die einem starken Selektionsdruck unterliegen. Zusätzlich ist dieses Verfahren auch aufgrund der Degeneration des genetischen Codes immer ungenauer als eine auf einer auf einem direkten Nukleotidsequenzvergleich beruhende molekulare Uhr, wenn jene ausschließlich auf der (zufälligen) Mutationsrate eines DNA-Abschnitts beruht, der keine Auswirkungen auf die Funktionsfähigkeit eines Proteins hat, dessen Veränderung also Selektions neutral ist.
• Zum Weiterlesen:
  - Google Scholar-Suche nach Cytochrom c Stammbäumen
  - Google Scholar-Suche nach Hämoglobin Stammbäumen
  - Google Scholar-Suche nach Histon Stammbäumen
  - Gene Und Stammbaume: Ein Handbuch Zur Molekularen Phylogenetik von Volker Knoop,Kai Müller
  - Nothing in Biology Makes Sense except in the Light of Evolution, Theodosius Dobzhansky
  - The current status of species recognition and identification in Aspergillus
  - Comparative Genomics
  - A comparative summary of genetic distances in the vertebrates from the mitochondrial cytochrome b gene.
  
• Weitere Informationen zur Struktur der Proteine und der Nukleinsäuren findet man im Lernprogramm Polymerer