* proteiner som produkter från gener: Proteiner kodas av gener, och gener omfattas av mutationer över tid. Dessa mutationer kan förändra aminosyrasekvensen för ett protein, vilket i sin tur kan påverka dess struktur och funktion.
* strukturell likhet återspeglar förfäder: Arter som är nära besläktade delar en nyare gemensam förfader. Detta innebär att de har haft mindre tid för mutationer att samlas i sina gener, inklusive de som kodar för proteiner. Därför kommer deras proteiner sannolikt att ha mer liknande strukturer.
* Jämförande analys: Genom att jämföra proteinstrukturerna för olika arter kan forskare identifiera likheter och skillnader. Dessa jämförelser kan avslöja evolutionära förhållanden och hjälpa till att bygga fylogenetiska träd, som är diagram som illustrerar organismernas evolutionära historia.
Exempel på hur proteinstrukturen kan användas som ett index för släkt:
* cytokrom c: Detta protein är involverat i cellulär andning och finns i ett brett spektrum av organismer. Aminosyrasekvensen för cytokrom C varierar mellan arter, men den totala strukturen är mycket lik. Denna likhet antyder att cytokrom c utvecklades tidigt i livets historia och har bevarats i många olika linjer.
* hemoglobin: Detta protein ansvarar för att bära syre i blodet. Strukturen för hemoglobin är mycket lik hos däggdjur, men den skiljer sig något i andra ryggradsdjur. Denna skillnad kan användas för att dra slutsatsen om de evolutionära förhållandena mellan olika ryggradsgrupper.
Begränsningar:
* konvergent evolution: Ibland kan två arter utvecklas liknande proteinstrukturer oberoende på grund av liknande miljötrycket. Detta kallas konvergent evolution, och det kan göra det svårt att avgöra om en likhet beror på delade förfäder eller konvergent evolution.
* Evolutionsnivåer: Olika proteiner utvecklas i olika hastigheter. Vissa proteiner är mer bevarade än andra, vilket innebär att de förändras mycket långsamt över tiden. Detta kan göra det svårt att jämföra proteinstrukturer från arter som är mycket avlägsna relaterade.
Avslutningsvis, medan det finns begränsningar, är proteinstrukturanalys ett kraftfullt verktyg för att förstå evolutionära relationer. Ju mer liknande proteinstrukturerna är mellan två arter, desto närmare besläktade de troligtvis.
