Rekonstruktion phylogenetischer B ä ume .
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Rekonstruktion phylogenetischer Bäume.
Dendrogramm
Baum mit Distanzen (Längen an Ästen)
Phylogenie-Methoden:
Distanzmethoden (UPGMA, Neighbour-Joining)
Parsimony
Probabilistische Methoden: Likelihood, Bayes-Methoden
Distanzmethoden
Distanzmethoden
Maximum Parsimony
Maximum Likelihood
Test auf Zuverlässigkeit phylogenetischer Bäume:
Bootstrap-Verfahren
Allgemein: Wiederhole statistischen Test nach Re-Sampling, d.h. durch zufälliges “Ziehen” neuer Proben.
In Phylogenie:
1. Wähle zufällig Spalten aus Alignment aus
2. Wiederhole Konstruktion des Baums (z.B. 1000 mal)
3. Berechne für jede Kante: Wie oft kommt sie vor?
Kombination heterogener Daten zur Konstruktion von
phylogenetischen Bäumen:
1. Supertree: Kombiniere mehrere Bäume zu einem “Superbaum”
2. Supermatrix: Konstruiere Matrix (= Alignment) aus heterogenen Datenquellen
Problem: Nicht alle Sequenzen/Spezies kommen in allen Bäumen/Datensätzen vor
Rekonstruktion phylogenetischer Bäume.
Beispiel: Rekonstruktion der Phylogenie der Porifera (Schwämme);
DFG-Projekt “Deep metazoan phylogeny” (Gert Wörheide, Fabian Schreiber)
Frage: Sind die Porifera eine “monophyletische” Gruppe?
Biological Question:Are Sponges mono-/paraphyletic?
Phylogenetic Reconstuction: An Example
Organims of interest:Sponge
Build Dataset
Dataset
Query Sequence
DNA/Protein Sequencefrom Sponge Gene
Search for Homologsusing e.g BLAST
Hits from Search:“putative” homologs
Sequence alignment
Dataset
Sequence Alignment
Hits from Search:“putative” homologs
Alignment tools:-Clustalw-T-Coffee-Dialign...many more
Use
to bring sequencesin relation
Alignment
PhylogeneticTree
Phylogeny Methods:Distance-based:---Nj---UPGMAParsimony:---Max.Parsimony(Phylip/Paup)Statistical:---Max.Likelihood (Phyml)---Bayesian Inf. (MrBayes)
Estimate Phylogeny
Interpretate results
Hypothesis: Sponges are monophyletic