Молекулярная филогенетика план 1 Основные понятия филогенетики

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЛОГЕНЕТИКА
ПЛАН
1 Основные понятия филогенетики
2 Типы филогенетических деревьев
3 Современные биоинформационные программы (Clustal W2, T-Coffee)
Молекулярная филогенетика — метод установления родственных связей между живыми организмами, основанный на изучении полимерных макромолекул — ДНК, РНК и белков. Результатом молекулярно-филогенетического анализа является построение филогенетического дерева живых организмов.
Тесные связи между живыми организмами обычно сопровождаются большим сходством в строении некоторых макромолекул, а молекулы организмов, не родственных им, резко отличаются друг от друга. Молекулярная филогения использует эти данные для построения филогенетического дерева, отражающего гипотетическую эволюцию изучаемых организмов. Возможность детально изучать и изучать эти молекулы появилась лишь в последние десятилетия ХХ века.
Молекулярная филогенетика сильно повлияла на научную классификацию живых организмов. Методы работы с макромолекулами открыты для биологов различных специальностей, что привело к сбору новых сведений о лавинообразнообразных живых организмах. На основе этих данных пересматриваются старые представления об эволюции живых организмов. Описаны новые группы, в том числе группы, различающиеся только по молекулярно-филогенетическим данным.Филогения разных групп организмов изучена неодинаково, в связи с тем, что окаменелости сохранились на разном уровне и каков возраст этих групп. Филогения позвоночных (особенно высших групп) и высших растений, филогения моллюсков, игнатеров и членистоногих относительно лучше, чем беспозвоночных, филогения прокариот и низших растений изучена хуже.
Существует множество типов расчета положения живых организмов на филогенетическом дереве с использованием молекулярных индикаторов (UPGMA, WPGMA, Neighbor-joining, Maximum-lihood, Bayesian inference и др.). В этом отчете я хочу рассказать о методе UPGMA, который является самым простым из этих методов.UPGMA (UnweightedPairGroupMethodwithArithmeticMean) представляет собой неусредненный расчет пар в группе, который впервые можно увидеть в работе Sneath и Sokal (1973). Филогенетическая структура УПГМА основана на данных нам молекулярных свойствах организмов. В следующей таблице показаны различия между аминокислотами в оксидах цитохрома у черепах, людей, тунца, кур, тунца и обезьян.
Если посмотреть на филогенетическое дерево, человек и обезьяна стоят на одной ветке, а затем к ним в ближайшем положении присоединяется собака. Поскольку люди, человекообразные обезьяны и собаки относятся к классу млекопитающих, их можно увидеть в клане (роге) на филогенетическом дереве. В ящике перед ним куры и черепахи, значит, они соседи, то есть у класса птиц и рептилий общий предок. Стадо млекопитающих и стадо птиц и рептилий объединяются, чтобы показать, что они имеют общего предка с рыбами. Это означает, что общий предок делится на два, от одной ветви общий предок рыб, а от второй ветви общий предок млекопитающих, птиц и пресмыкающихся, а затем общий предок второго класса расходится, то есть делится на два.
В общем случае класс позвоночных имеет общего предка с беспозвоночными (на нашем филогенетическом дереве — на примере соловья). Вот как можно анализировать филогенетическое дерево. Метод UPGMA, как упоминалось ранее, является простейшей формой построения филогенетического дерева и имеет ряд недостатков. В этом методе организмы иногда попадают в ловушку на чужих ветвях филогенетического дерева. Такие методы, как метод максимального правдоподобия и байесовский вывод, считающиеся сегодня самыми современными, отличаются тем, что устраняют такие недостатки.