Métodos de reconstrucción filogenética

Presentación del tema: "Métodos de reconstrucción filogenética"— Transcripción de la presentación:

1 Métodos de reconstrucción filogenética

2 descendencia con modificación
Evolución: descendencia con modificación Tiempo Antepasado común humanos y chimpancé 5 millones de años humanos y bacterias 3000 millones de años

3 ¿Qué es una filogenia?

4 ¿Qué es una filogenia? Una filogenia es la historia de la
ramificación de las rutas que sigue la herencia La forma (o topología) de estos árboles constituye uno de los hechos dominantes e indispensables de la historia de la evolución

5 La revolución molecular en la clasificación de los seres vivos
Datos morfológicos vs moleculares Datos moleculares (DNA y proteínas) son universales evolucionan más uniformemente son más adecuados para el análisis cuantitativo son mucho más abundantes Ahora es posible hacer realidad el sueño de Darwin de reconstruir “un árbol genealógico verdadero de cada gran reino de la Naturaleza”

6 Métodos de reconstrucción
Matrices de distancia Máxima parsimonia Máxima verosimilitud

7 Métodos de reconstrucción
1. Matrices de distancia: distancia evolutiva (número de sustituciones de aminoácidos o de nucleótidos entre secuencias) UPGMA Distancia transformada Unión al vecino (Neighbor-Joining) Mínima Evolución

8 Métodos de reconstrucción
2. Máxima parsimonia: estado de un carácter (se determina que aminoácido o nucleótido concreto está en cada sitio y se determina cuales son informativos). Se busca el árbol que requiere el menor número de cambios evolutivos para explicar las diferencias entre los OTUs.

9 Métodos de reconstrucción
3. Máxima verosimilitud: Se calcula la verosimilitud de un conjunto de secuencias para todos los árboles posibles, y se escoge el de mayor verosimilitud.

10 OTUs (Unidad Taxonómica Operativa): A, B, C y D
Métodos de distancia: UPGMA: Método de agrupamiento de pares con la media aritmética no ponderada dij: número de sustituciones entre secuencias i y j OTUs (Unidad Taxonómica Operativa): A, B, C y D 1er par de OTUs Mínimo es dAB OTU OTU A B C B dAB C dAC dBC D dAD dBD dCD A B dAB 2

11 UPGMA A B C d(AB)C 2 d(AB)C 3er OTU Mínimo es d(AB)C OTU OTU (AB) C
D d(AB)D dCD d(AB)C 2 d(AB)C dAC + dBC = 2

12 Árbol final con distancias de las ramas
UPGMA dAB 2 Árbol final con distancias de las ramas A B C D d(AB)C 2 d(ABC)D 2 d(ABC)D = [dAD + dBD + dCD]/3

13 Ejemplo de aplicación OTU OTU A B C B 8 C 4 12 D 18 21 20
OTUs: A, B, C y D OTU OTU A B C B C D

14 Árbol enraizado Árbol desenraizado
C D E Tiempo Árbol enraizado A B C D E Árbol desenraizado

15 Outgroup (taxón externo): permite enraizar un árbol desenraizado

16 La filogenia del hombre y sus parientes más próximos

17 Filogenia tradicional de humanos y antropomorfos
Chimp Gorila Orangutan Gibbon Hominidae Pongidae Hilobatidae

18 Filogenia de humanos y primates antropomorfos
Número medio de substituciones nucleotídicas por 100 sitios OTU Hum Chim Gorila Orang Chim 1,45 Gorila 1, ,57 Orang 2, , ,04 Mono Rhesus 7, , , ,10 H C G O Mono Rhesus 0,73 0,77 1,49 3,69 Árbol por UPGMA

19 Filogenia actual de humanos y antropomorfos que integra los datos moleculares y morfológicos
Hominidae G O G Hilobatidae

20 Hombre Neandertal

21 Reconstrucción UPGMA A C B D 2 5 10