Молекулярная гибридизация ДНК

Выходом мог бы быть метод, позволяющий сопоставлять неизвестные нуклеотидные последовательности.

Таковым оказался метод молекулярной гибридизации ДНК, разработанный Б. Хойером, Б. Маккарти и Э. Болтоном (Ноуег et а)., 1964). С этого времени начинается новый этап исследования эволюции геномов и геносистематики.

Принцип метода молекулярной гибридизации несложен и основан на обратимости реакции денатурации ДНК. Вторичная структура ДНК, «двойная спираль» разрушается в условиях нестабильности водородных связей (высокие температура или pH), но может восстанавливаться при понижении температуры или снижении pH ниже 11. При этом могут возникать гибридные двуцепочечные молекулы, если мы смешиваем денатурированную ДНК из разных источников. Естественно, чем меньше дивергировали сопоставляемые ДНК, тем больше в них гомологичных

участков и тем больше возникает гибридных молекул. В качестве отбирающего фактора здесь выступает хаотическое тепловое движение молекул в растворе. Скорость отбора при этом огромна и при миллионах актов узнавания в секунду какая-то часть одноцепочечных молекул ДНК, доля которой определяется сложностью генома, в конце концов находит комплементарные ей части. В результате, не зная последовательности нуклеотидных звеньев в сопоставляемых геномах, мы можем оценить их степень близости друг к другу. Ценность метода молекулярной гибридизации для эволюционных исследований несомненна. В отличие от всех описанных ранее методов он дает возможность оценить степень генетической близости, причем опасность конвергенции здесь полностью исключена.

Первоначально несходные последовательности ДНК в процессе эволюции не могут стать не только идентичными, но даже сходными. Это положение хорошо обосновано В. А. Ратнером, выразившим его такими словами: «Конвергенция по упорядоченности достаточно длинных кодирующих полимеров практически исключена» (1972, с. 307). На уровне ДНК существует только дивергенция и доля гомологичных последовательностей в геномах дивергирующих видов может только снижаться.

Отсюда естественно вытекает вывод: обнаружение у представителей разных таксонов хотя бы одной последовательности, выявляемой методом молекулярной гибридизации, свидетельствует о происхождении этих таксонов от единого предка. Важность этого вывода для эволюционно-систематических построений трудно переоценить.