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Proteine

Blutserum enthält eine Vielzahl gelöster Proteine.

enthaltener Blutbestandteil	Blut	Blutplasma	Blutserum
Rote Blutkörperchen	ja	nein	nein
Weiße Blutkörperchen	ja	nein	nein
Blutplättchen	ja	ja	nein
Gelöste Proteine (Antigene) und Antikörper	ja	ja	ja

Mit Hilfe des Serum-Präzipitin-Tests kann die abgestufte Ähnlichkeit dieser gelösten Proteine bei mehreren Arten ermittelt werden.

• Durchführung:
  - Einem Kaninchen wird das Blutserum eines Menschen gespritzt.
  - Das Kaninchen bildet Antikörper gegen die zugegebenen Proteine (Antigene).
  - Dem Kaninchen wird Blut entnommen und daraus Kaninchen-Blutserum gewonnen.
  - Das Kaninchen-Blutserum wird jeweils mit den Blutseren der anderen Testtiere gemischt.
• Beobachtung:
  

  	Verklumpungsgrad
  Mensch	100%
  Schimpanse	85%
  Gorilla	64%
  Orang-Utan	42%
  Pferd	2%
  Beuteltier	0%
  Vogel	0%

• Folgerung:
  Die im Kaninchen-Blutserum enthaltenen Antikörper verklumpen bevorzugt diejenigen Proteine der Testtier-Blutseren, welche denen im menschlichen Blutserum besonders ähnlich sind.
  Je höher der Verklumpungsgrad, desto enger der Verwandtschaftsgrad.
  Einschränkungen:
  - Ein ähnlicher räumlicher Bau von Proteinen könnte auch durch Analogie entstanden sein, etwa wenn zwei Proteine eine ähnliche Aufgabe erfüllen.
  - Es ist keine Aussage über den Zeitpunkt der Aufspaltung im Stammbaum möglich.
  - Manche Tiergruppen lassen sich nicht voneinander unterscheiden.

Nukleinsäuren

DNA liegt bei Raumtemperatur in Form eines helikalen Doppelstrangs aus den beiden komplementären, antiparallelen DNA-Einzelsträngen vor. Die beiden komplementären Einzelstränge werden durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen zusammengehalten.

komplementäres Basenpaar	Anzahl der Wasserstoffbrückenbindungen pro Basenpaar
Adenin=Thymin	2
Cytosin≡Guanin	3

Mit Hilfe der DNA-DNA-Hybridisierung kann anhand des Schmelzpunkts die abgestufte Ähnlichkeit der Einzelstränge bei mehreren Arten ermittelt werden.

• Durchführung:
  - Durch langsames Erhitzen auf etwa 100°C werden DNA-Doppelstränge des Menschen sowie die der Testtiere (jeweils zunächst getrennt voneinander) in die beiden jeweiligen Einzelstränge getrennt.
  - Die Einzelstränge der menschlichen DNA werden nun nacheinander jeweils mit Einzelsträngen der Testtier-DNA gemischt, so dass nach dem Abkühlen eine sogenannte Hybrid-DNA aus je einem menschlichen DNA-Einzelstrang und einem Testtier-DNA-Einzelstrang entsteht.
  - Diese Hybrid-DNAs werden nun erneut erhitzt, bis sich die Einzelstränge wieder voneinander trennen und der Schmelzpunkt wird bestimmt. Hier wird nicht der eigentliche Schmelzpunkt mit vollständig getrennten Einzelsträngen, sondern der sogenannte Schmelzpunkt T50 angegeben, bei dem 50% der Wasserstoffbrückenbindungen gespalten sind. Als Einheit wird häufig die absolute Temperatur in Kelvin angegeben.
  Da DNA-Einzelstränge UV-Licht stärker absorbieren als doppelsträngige DNA, wird der Schmelzpunkt mit einem Photometer bestimmt.
• Beobachtung:
  

  Hybrid-DNA	Schmelzpunkt T50
  Mensch x Mensch	88,2 °C
  Mensch x Schimpanse	86,4 °C
  Mensch x Gorilla	85,8 °C
  Mensch x Orang-Utan	84,6 °C

• Folgerung:
  Je ähnlicher die komplementäre Basensequenz ist, desto mehr Wasserstoffbrückenbindungen bilden sich zwischen den Einzelsträngen der Hybrid-DNA aus. Es ist also mehr Energie (also eine höhere Temperatur) zur Trennung der beiden Einzelstränge voneinander notwendig.
  Je höher der Schmelzpunkt der Hybrid-DNA, desto enger der Verwandtschaftsgrad.
  Einschränkung:
  - Es findet manchmal keine vollständige Zusammenlagerung der Einzelstränge statt, sondern es können sich Schleifen bilden.
  - Eine Schmelzpunktdifferenz von 1 °C entspricht nur sehr näherungsweise einem Basensequenzunterschied von ca. einem Prozent.