FILOGENETICA
La filogenia es la determinación de la historia de los organismos. La clasificación filogenética es una clasificación científica de las especies basada únicamente en las relaciones de proximidad evolutiva entre las distintas especies, reconstruyendo la historia de su diversificación (filogénesis) desde el origen de la vida en la Tierra hasta la actualidad.
Sistemática o Biología comparada: es el estudio de la clasificación de las especies con arreglo a su historia evolutiva (filogenia). Taxonomía: la ciencia de ordenar a los organismos en un sistema de clasificación compuesto por una jerarquía de taxones anidados.
Rasgos cromosómicos Rasgos moleculares Morfología comparada Bioquímica comparada Citología comparada
Evolución: Se puede definir como el desarrollo de formas biológicas a partir de formas preexistentes por medio de la selección natural y la mutación. Las formas no adaptadas a las nuevas condiciones son seleccionadas negativamente bien sea por cambios en el ambiente o por selección sexual.
Arboles filogenéticos Similitud y divergencia entre secuencias biológicas frecuentemente tiene que racionalizarse por medio de la inferencia de árboles filogenéticos. Para entender la biología hay que verla desde un punto de vista evolutivo. Una filogenia describe el patrón de divergencia entre un conjunto de especies, proteínas o secuencias.
Los objetos cuyas secuencias son conocidas se ubican en sus hojas. Sus ancestros (desconocidos) se representa en nodos interiores del árbol.
Filogenias moleculares (secuencias) Las secuencias a comparar deben ser homologas, es decir, deben provenir de una secuencia ancestral común. Se asume que han divergido en el tiempo de manera bifurcada. Se asume que cada posición de la secuencia ha evolucionado de manera independiente. Esto no es del todo cierto y hay maneras de tenerlo en cuenta. Tercera posición de codones. Estructura secundaria en RNA.
Arboles Filogenéticos
Arboles Filogenéticos
Arboles Filogenéticos
Arboles con y sin raíz Los árboles filogenéticos pueden tener raíz o no tenerla. Los que tienen raíz proporcionan una idea sobre la dirección de la evolución. Se asume que el ancestro común está extinto. Para enraizar usualmente se utilizan grupos externos (outgroup). Sin embargo grupos externos muy divergentes generan filogenias incorrectas.
Filogenia genes vs especie Diferentes genes evolucionan a diferentes ritmos. La filogenia de un gen no necesariamente refleja la filogenia de la especie. Se requiere evidencia de varios genes para darle robustez a la filogenia de la especie. Problemas: Transferencia horizontal de genes.
Cladogramas y Filogramas Tiempo, escala, topología
Formato newick Formato para representar árboles por medio de paréntesis anidados. Cada nodo es representado por un par de paréntesis separado por comas.
Reconstrucción filogenética La reconstrucción filogenética es un problema muy grande computacionalmente. El número posible de topologías crece exponencialmente con el número de taxa. Para 4 taxa: Sin raíz: 3. Con raíz: 15 Para 10 taxa: Sin raíz: 2’027.025. Con raíz: 34’459.425 NR =(2n−3)!/2n−2(n−2)! (Con raíz). NU =(2n−5)!/2n−3(n−3)! (Sin raíz).
Reconstrucción filogenética Pasos para generar una filogenia con datos de secuencia: 1. Selección del marcador molecular (deben ser homólogos). 2. Alineamiento múltiple (determinar homología secundaria). 3. Selección del modelo de evolución. 4. Determinar el tipo de reconstrucción (método). 5. Determinar la robustez de la filogenia.