分子钟的发现对于进化研究具有十分重要的意义。它不仅能用于粗略估计不同类群生物间的进化时间,亦可用于构建进化树。实际上,分子钟发现不久,蛋白质序列分析即被广泛用于生物的长时进化研究。
根据蛋白质的序列或结构差异关系可构建分子进化树(evolutionary tree)或种系发生树(phylogenetic tree)。进化树给出分支层次或拓扑图形,它是产生新的基因复制或享有共同祖先的生物体的歧异点的一种反映,树枝的长度反映当这些事件发生时就存在的蛋白质与蛋白质之间的进化距离。根据进化树不仅可以研究从单细胞有机体到多细胞有机体的生物进化过程,而且可以粗略估计现存的各类种属生物的分歧时间。通过蛋白质的分子进化树分析,为从分子水平研究物种进化提供了新的手段,可以比较精确的确定某物种的进化地位。对于物种分类问题,蛋白质的分子进化树亦可作为一个重要的依据。
构建进化树的方法包括两种:一类是序列类似性比较,主要是基于氨基酸相对突变率矩阵(常用PAM250)计算不同序列差异性积分作为它们的差异性量度(序列进化树);另一类在难以通过序列比较构建序列进化树的情况下,通过蛋白质结构比较包括刚体结构叠合和多结构特征比较等方法建立结构进化树。
ME(Minimum Evolution,最小进化法)
NJ(Neighbor-Joining,邻接法)
MP(Maximum parsimony,最大简约法)
ML(Maximum likelihood,最大似然法)
贝叶斯(Bayesian)推断法
相关软件:PAUP,ModelTest,mrBayes,RAxML