22. Pràctica 3 (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Evolución
Año del apunte 2017
Páginas 3
Fecha de subida 03/09/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Pràctica 3 Concepte de distància.
Les distàncies genètiques expressen les diferències genètiques entre dos taxons o entre dues poblacions. Tenen en compte processos evolutius com la mutació i la deriva.
Les metodologies que fem servir tenen en compte l'impacte sobre la microevolució (mutació i deriva) i la migració es té en compte amb el model teòric. La gran majoria té en compte model de migració de les illes.
Aquestes metodologies es poden aplicar a qualsevol caràcter que tingui una heretabilitat relativament alta (no cal que només sigui el DNA, també pot ser la morfologia de les dents per exemple).
Models de substitució nucleotídica.
El model test, és aquell que permet escollir el millor model de substitució nucleotídica, actualment hi ha uns 60 models descrits.
Quan treballem amb diferències de DNA el que fem es comptabilitzar la quantitat de diferències que hi ha entre parells d'individus. La quantitat de canvi dependrà de molts factors, així que fer un recompte molt primari pot introduir un biaix en la diferència.
Els models de substitució nucleotídica el que fa és tenir en compte les transversions i transicions (T↔C i A↔G).
Jukes - Cantor és el model més senzill de tots, ens hem de fixar en el color de les lletres i en el paràmetre que apareix entre lletres, el paràmetre entre lletres si no és es igual vol dir que hi ha més probabilitat de canvi, si el color és igual vol dir que estan en la mateixa proporció.
La zona del genoma humà més estudiada és el DNA mitocondrial i després vindria el Y.
Si coneixem molt poc el genoma a estudiar el que hem de fer és anar a lo més simple i conservador (Jukes-Cantor, Felsenstein). Per saber si son més freqüents les transversions o les transicions necessitem dades estadístiques.
Al llarg del genoma mitocondrial hi ha una heterogeneïtat de la taxa de mutació elevada, s’ha pogut arribar a estudiar la probabilitat de mutació de cada posició.
Distàncies genètiques.
Distàncies genètiques inter-poblacionals.
Hi ha moltes. Totes les mesures de distancia genètica entre poblacions assumeixen que les diferencies entre poblacions s’originen per deriva genètica. La deriva sempre es té en compte.
les distàncies les podrem explicar per la deriva i que la mutació només tindrà efectes en alguns moments.
Hi haurà models que tindran en compte només la deriva i d'altres que deriva i mutació.
Utilitzarem models que incorporin la mutació (quan de probable és que aparegui una mutació) quan sobre la zona amb la que estiguem treballant la mutació actuï com una força que provoca la distancia genètica. També utilitzarem models que incorporin mutació quan el temps de separació de les dues poblacions és extens.
Per tant, la mutació i la mida de la població es pot tenir en compte, o no.
Alguns exemples de les més utilitzades són: - Distància genètica de Slatkin (Deriva + mutació).
Distància genètica de Reynolds et at (Deriva).
Ambdues fan una transformació logarítmica dels valors de FST (separació entre poblacions) per donar una bona distància.
Hi ha algunes distàncies que tenen en compte que quan nosaltres mostregem és perquè la població és petita, i per tant apliquen una correcció a la distància segons la mida de la població.
Arbres filogenètics: mètodes de reconstrucció.
Mètodes de distància.
La distància calculada per tots els parells de OTU (operational taxonomic unit) es fa servir per calcular les matrius de distàncies, a partir de les quals podem obtenir: - Arbre construït considerant la relació entre els valors de les distàncies.
Representació de la matriu en un espai bidimensional – escalament multidimensional (MDS).
Arbre perfectament additiu.
Volem fer un arbre que representi de forma és fidel els números de la matriu. Però fer-ho perfecte es impossible així que el que es fa és fer-ho de la forma més fiable possible. Posem un criteri que minimitza al màxim la variació quadràtica.
Un outgroup ha d’haver divergit anteriorment. Per arrelar normalment els arbres de població humana es fa servir una població africana. Si tenim alguns problemes amb l’outgroup millor no arrelar l’arbre.
un outgrup ha d'haver divergit anteriorment, per arrelar normalment arbres de població humana es fa servir una població africana, però aquí tenim una contribució molt alta de poblacions africanes.
Els caràcters poden ser seqüències de DNA o altres. A partir d’aquests caràcters es generaran les distàncies. L’algoritme d’agrupació el que fa és introduir les nostres distàncies i posicions en forma d’arbre.
El UPGMA primer agafa les seqüències més semblants i a partir d’aquí ho compara amb els altres. Compara el grup amb individuals. En canvi, el Neighbour-Joining ho fa pel veí més proper i és més flexible que el UPGMA i normalment ja introdueix el criteri dels mínims quadrats.
Filogènia intra-específica (Networks).
Les metodologies convencionals, són molt poc útils per comparar individus o grups dins d'una mateixa espècie. Per tant és molt habitual que en el moment de comparar dins d'una mateixa espècie acceptem multifurcacions.
Les multifurcacions són més realistes en les filogènies intraespecífiques. Sempre o casi sempre que es vol presentar la relació entre individus de la mateixa espècie no s'utilitzen màxima parsimònia o verosimilitud, sinó que s’utilitzen aquestes filogènies que permeten les multifurcacions.
A nivell poblacional o intraespecífic ens trobem amb diverses característiques en general absents a nivell interespecífic, i aquestes són: - Poca divergència.
Haplotips ancestrals normalment persisteixen en la població.
D’un únic haplotip ancestral es poden generar varis haplotips diferents  multifurcacions.
Pot existir reticulació producte de la recombinació i/o homoplàsia.
Podem trobar cercles mal resolts, per arribar a la seqüència de l'individu tenim dos camins igualment probables. Quan tenim un outgroup d'un arbre d'aquest tipus tenim representats tots el camins possibles per arribar a un individu determinat, donant-nos la opció de interpretar-ho o escollir el millor camí.
Els cicles ens poden indicar recombinació o també poden indicar homoplàsia (2 individus amb la mateixa característica genètica però venen de dos esdeveniments mutacionals diferents i poden ser deguts a diferents moments).
Aquest tipus de filogènia podem tenir en compte que nosaltres li podem dir exactament les posicions del genoma que són més propenses a que passi tot això, de manera que ja es té en compte a l'hora de construir l'arbre que són zones que tenen capacitat de retro-mutar.
A més, el grau de complexitat pot ser variable i això dependrà de la zona del genoma que estem estudiant.
No utilitzarem Neighbor Joining (NJ) perquè et dona una única solució.
Les xarxes filogenètiques es poden fer amb diferents software, el que farem servir nosaltres no té en compte la transferència lateral (per tant no seria molt bo pel cas dels bacteris). Per tant, podem utilitzar els Median Networks o Median Joining Network. El que canvia són les dades, en les primeres el que fem servir són dades en codi binari (absència o presència d’un caràcter). En el segon cas farem servir dades Multistate (quin canvi hi ha?, té totes les combinacions possibles).
Normalment els arbres més nets son els del codi binari. Però si tenim seqüències molt grans i molts individus haurem de fer servir el Median Joining. Si tenim una seqüència curta i pocs individus millor passar-ho a binari.
...

Comprar Previsualizar