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¿Por qué usar filogenias?
El conocimiento del pasado es importante para poder resolver muchas cuestiones relacionadas con procesos biológicos.
Las filogenias nos permiten obtener relaciones entre ancestros y descendientes mediante la topología del árbol.
Las filogenias nos permiten obtener distancias evolutivas mediante la longitud de las ramas del árbol.
Taxón = operational taxonomic unit (OTU) S1-S5
Politomía: árbol no resuelto (se puede intentar añadir más secuencias para resolverlo)
Árboles sin raíz (unrooted) o enraízados (rooted)
Outgroup: secuencia/s relacionadas con las secuencias del árbol (ingroup)
Dendrograma: indica solo relaciones de parecido
Cladograma: indica relaciones de parecido y evolutivas
Filograma: indica relaciones de parecido, evolutivas y de distancia
Escala de distancia: número de diferencias entre secuencias (Ej.: 0,1 = 10%)
Modelos de evolución de DNA
La tasa de mutación en una secuencia de DNA depende de:
- La región del genoma
- La posición de la base en el codón
¿Cómo estimar el árbol filogenético?
•A partir de información de secuencias de ADN o proteínas
Edición: GBLOCKS
Métodos de reconstrucción filogenética
Basados en distancias:
UPGMA
Neighbor-joining
Basados en caracteres:
Máxima parsimonia
Máxima verosimilitud
Métodos bayesianos
Métodos basados en distancias. UPGMA
• Es el método más simple.
• UPGMA significa Unweighted Pair-Group Method with Arithmetic means(agrupamiento pareado no ponderado utilizando media aritmética).
• Asume la existencia de un reloj molecular evolutivo.
• Ultramétrico, se obtiene un árbol enraizado.
• La hipótesis del reloj molecular supone que para una determinada macromolécula (proteína o gen) el ritmo de cambio es constante y proporcional al tiempo.
• No asume la existencia de un reloj evolutivo.
• Principio de “minimum evolution”: el mejor árbol es aquél que minimiza la longitud total de las ramas.
• Heurístico. Greedy algorithm.
• Muy rápido.
• Aditivo, se obtiene un árbol sin raíz.
Métodos basados en distancias. Neighbor-joining
Primer paso: se calcula la matriz de distancias
Segundo paso: se calcula la divergencia de cada nodo con el resto de nodos
Cuarto paso: se elige la pareja de nodos con menor Mij y se calcula su distancia a un nodo interno U
Quinto paso: se calcula la distancia del nodo U al resto de nodos externos y se construye una nueva matriz de distancias
Sexto paso: partiendo de un árbol estrellado, se construye el árbol resultante.
Séptimo paso: se repite el proceso a partir del paso 2 hasta que se termina el árbol.
Métodos basados en caracteres.
Se basan en características del árbol filogenético.
-Máxima parsimonia
-Máxima verosimilitud
- Métodos bayesianos
Búsqueda de árboles
Bootstrap: reestimación del árbol mediante la variación en la posición y la repetición de caracteres de la secuencia.
Métodos para comprobar la robustez de un árbol