Métodos de
reconstrucción
filogenética
Evolución:
descendencia con modificación
5 millones de años
Antepasado común
humanos y chimpancé
Antepasado común
humanos y bacterias
Tiempo
3000 millones de años
¿Qué es una filogenia?
¿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
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”
Métodos de reconstrucción
1. Matrices de distancia
2. Máxima parsimonia
3. Máxima verosimilitud
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
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.
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.
Métodos de distancia:
UPGMA: Método de agrupamiento de pares con
la media aritmética no ponderada
OTUs (Unidad
Taxonómica Operativa):
A, B, C y D
OTU
OTU A B C
B dAB
C dAC dBC
D dAD dBD dCD
dij: número de
sustituciones
entre secuencias
iyj
1er par
de OTUs
Mínimo es dAB
A
B
dAB
2
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
d(AB)C =
dAC + dBC
2
A
B
C
UPGMA
dAB
Árbol final con
distancias de las
ramas
2
A
d(AB)C
2
d(ABC)D
d(ABC)D = [dAD + dBD + dCD]/3
2
B
C
D
Ejemplo de aplicación
OTUs: A, B, C y D
OTU
OTU A B
C
B
8
C
4
12
D
18 21 20
Árbol enraizado
Árbol desenraizado
A
C
B
C
D
A
D
E
B
E
Tiempo
• Outgroup (taxón externo):
permite enraizar un árbol
desenraizado
La filogenia del hombre y sus
parientes más próximos
Filogenia tradicional de humanos y
antropomorfos
Human
Hominidae
Chimp
Gorila
Pongidae
Orangutan
Gibbon
Hilobatidae
Filogenia de humanos y primates
antropomorfos
Número medio de substituciones
nucleotídicas por 100 sitios
Árbol por UPGMA
H
OTU Hum Chim Gorila Orang
Chim 1,45
0,73
C
G
Gorila 1,51
Orang 2,98
Mono
Rhesus 7,51
0,77
1,57
2,94
7,55
O
3,04
7,39
1,49
7,10
3,69
Mono
Rhesus
Filogenia actual de humanos y
antropomorfos que integra los datos
moleculares y morfológicos
H
C
Hominidae
G
O
G
Hilobatidae
Hombre Neandertal
Reconstrucción UPGMA
2
5
A
C
B
D
10
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Presentación PowerPoint de los métodos de reconstrucción