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Métodos de reconstrucción filogenética PowerPoint PPT Presentation


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Métodos de reconstrucción filogenética. 5 millones de años. Tiempo. Antepasado común humanos y chimpancé. Antepasado común humanos y bacterias. 3000 millones de años. Evolución: descendencia con modificación. ¿Qué es una filogenia? . ¿Qué es una filogenia? .

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Métodos de reconstrucción filogenética

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Métodos de reconstrucción filogenética


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5 millones de años

Tiempo

Antepasado común

humanos y chimpancé

Antepasado común

humanos y bacterias

3000 millones de años

Evolución:

descendencia con modificación


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¿Qué es una filogenia?


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¿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


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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”


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Métodos de reconstrucción

  • Matrices de distancia

  • Máxima parsimonia

  • Máxima verosimilitud


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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


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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.


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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.


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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


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A

B

C

dAC + dBC

=

2

d(AB)C

UPGMA

3er OTU

Mínimo es d(AB)C

OTU

OTU (AB) C

C d(AB)C

D d(AB)D dCD

d(AB)C

2


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A

B

C

D

UPGMA

dAB

2

Árbol final con distancias de las ramas

d(AB)C

2

d(ABC)D

2

d(ABC)D = [dAD + dBD + dCD]/3


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OTU

OTU A B C

B 8

C 4 12

D 18 21 20

Ejemplo de aplicación

OTUs: A, B, C y D


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Árbol enraizado

Árbol desenraizado

A

B

D

C

C

A

D

E

B

E

Tiempo


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


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La filogenia del hombre y sus parientes más próximos


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Human

Chimp

Gorila

Orangutan

Gibbon

Filogenia tradicional de humanos y antropomorfos

Hominidae

Pongidae

Hilobatidae


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Árbol por UPGMA

H

C

0,73

G

0,77

O

1,49

Mono Rhesus

3,69

Filogenia de humanos y primates 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

Mono

Rhesus 7,51 7,55 7,39 7,10


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Filogenia actual de humanos y antropomorfos que integra los datos moleculares y morfológicos

H

C

Hominidae

G

O

Hilobatidae

G


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Hombre Neandertal


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2

A

C

B

5

D

10

Reconstrucción UPGMA


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