métodos de reconstrucción filogenética. evolución: descendencia con modificación evolución:...
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Métodos de reconstrucción
filogenética
Métodos de reconstrucción
filogenética
Evolución: descendencia con modificación
Evolución: descendencia con modificación
Tiempo Antepasado comúnhumanos y chimpancé
5 millones de años
Antepasado comúnhumanos y bacterias 3000 millones de años
¿Qué es una filogenia?
¿Qué es una filogenia?
¿Qué es una filogenia? ¿Qué es una filogenia?
• La forma (o topología) de estos árboles constituye uno de los hechos dominantes e indispensables de la historia de la evolución
Una filogenia es la historia de la Una filogenia es la historia de la ramificación de las rutas que sigue ramificación de las rutas que sigue
la herenciala herencia
• 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
La revolución molecular en la clasificación de los seres vivos
La revolución molecular en la clasificación de los seres vivos
Ahora es posible hacer realidad el sueño de Darwin de reconstruir “un árbol genealógico verdadero de cada gran reino de la Naturaleza”
1.1. Matrices de distanciaMatrices de distancia
2.2. Máxima parsimoniaMáxima parsimonia
3.3. Máxima verosimilitudMáxima verosimilitud
Métodos de reconstrucción Métodos de reconstrucción
1. Matrices de distancia1. 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
Métodos de reconstrucción Métodos de reconstrucción
2. Máxima parsimonia2. 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.
Métodos de reconstrucción Métodos de reconstrucción
3. Máxima verosimilitud3. Máxima verosimilitud: Se calcula la verosimilitud de un conjunto de secuencias para todos los árboles posibles, y se escoge el de mayor verosimilitud.
Métodos de reconstrucción Métodos de reconstrucción
Métodos de distancia: UPGMA: Método de agrupamiento de pares con
la media aritmética no ponderada
Métodos de distancia: UPGMA: Método de agrupamiento de pares con
la media aritmética no ponderada
OTUOTU A B C B dAB
C dAC dBC D dAD dBD dCD
OTUs (Unidad Taxonómica Operativa):
A, B, C y D
A
B
Mínimo es dAB
dAB
2
dij: número de sustituciones entre secuencias i y j
1er parde OTUs
UPGMAUPGMA
OTUOTU (AB) C C d(AB)C
D d(AB)D dCD
A
BC
d(AB)C
2d(AB)C
dAC + dBC
= 2
Mínimo es d(AB)C3er OTU
A
BC
D
UPGMAUPGMAdAB
2
d(AB)C
2d(ABC)D
2
Árbol final con distancias de las
ramas
d(ABC)D = [dAD + dBD + dCD]/3
OTUs: A, B, C y D
Ejemplo de aplicaciónEjemplo de aplicación
OTUOTU A B C B 8 C 4 12 D 18 21 20
A
B
C
D
E
Tiempo
Árbol enraizado
A
B
C D
E
Árbol desenraizado
• OutgroupOutgroup (taxón externo): permite enraizar un árbol desenraizado
La filogenia del hombre y sus parientes más próximos
La filogenia del hombre y sus parientes más próximos
Human
Chimp
Gorila
Orangutan
Gibbon
Pongidae
Hilobatidae
Hominidae
Filogenia tradicional de humanos y antropomorfos
Filogenia tradicional de humanos y antropomorfos
Número medio de substituciones nucleotídicas por 100 sitios
OTU Hum Chim Gorila Orang
Chim 1,45
Gorila 1,51 1,57
Orang 2,98 2,94 3,04
MonoRhesus 7,51 7,55 7,39 7,10
H
C
G
O
Mono Rhesus
0,73
0,77
1,49
3,69
Árbol por UPGMA
Filogenia de humanos y primates antropomorfos
Filogenia de humanos y primates antropomorfos
Filogenia actual de humanos y antropomorfos que integra los datos
moleculares y morfológicos
Filogenia actual de humanos y antropomorfos que integra los datos
moleculares y morfológicos
H
C
G
O
G Hilobatidae
Hominidae
Hombre Neandertal Hombre Neandertal
Reconstrucción UPGMAReconstrucción UPGMA
A
CB
D
2
5
10