Парсимония Прикладная генетика для зоологов, лекция 6 Мюге Н. С.

n х 2 30 копий искомого фрагмента ДНК 3 5 Пр циклов= ДНК 1. Сбор материала 2. Выделение ДНК 3. ПЦР-амплификация фрагмента мтДНК 4. Сиквенс пцр-фрагмента 5. Стыковка и множественное выравнивание последовательностей 6. Филогенетическая реконструкция Общая схема изучения нуклеотидных последовательностей

Парсимония Ведет начало от кладистики Хеннинга (Henning, 1966) Eck и Dayhoff (1966 ) – первый анализ MP для белков Fitch (1971) и Hartigan (1973) – анализ нуклеотидных последовательностей Программы для анализа парсимонии: Phylip Paup Mega parsimony сущ. (multitran) общ. бережливость; экономия; скупость; скряжничество экон. экономность

Принципы кладистики : Хенниг (1966) « Филогенетическая систематика » 1. Кладограммы ( филогенетические схемы ) строятся по дихотомическому принципу. 2. Таксоны выделяются только по вертикальному принципу. 3. Ранг таксонов определяется последовательностью их ответвления на кладограмме, понижаясь от основания кладограммы к вершине ; таким образом, степень родства таксонов соответствует времени их разделения. 4. Все признаки, характеризующие таксон, подразделяются на плезиоморфные ( унаследованные, примитивные ) и апоморфные ( производные, прогрессивные ). 5. Таксоны выделяются только по апоморфным признакам. 6. Критерием родства является синапоморфия ; соответственно последовательность обособления различных таксонов на кладограмме определяется путем сопоставления их апоморфных признаков. 7. Пары таксонов, исходящие на кладограмме из одной точки, образуют « сестринские группы », связанные друг с другом максимальным родством и характе - ризующиеся наиболее полной синапоморфией. 8. Из пары сестринских групп одна обычно сохраняет значительно большее сходство с предковым таксоном, чем другая ( правило девиации ); обоим сестринским таксонам придается тем не менее одинаковый ранг. 9. Предковый таксой, давая начало двум сестринским, исчезает, что определяется требованиями дихотомического принципа построения кладограмм.

Разные подходы к сравнению организмов ( фенетика, кладистика ) Plesiomorph / Plesiomorphic / Plesiomorphy (плезиоморфный, плезиоморфия) - признак, который присутствует в наследственной форме и также сохранен в потомке или потомках. Apomorph / Apomorphy / Apomorphic (апоморф, апоморфный, апоморфия) - Признак в организме, который получен из другого, но уже больше не являющийся тем же самым как предыдущий признак.

Три основных метода реконструкции филогении : Парсимония (Parsimony) (PAUP, MEGA, Phylip) Максимального правдоподобия (maximum likelihood) - (PAUP, Phylip) Обратной вероятности, байезиан (bayesian) – (MrBayes)

MEGA 4.0 Crab_RNA NJ UPGMA

Операторы теории множеств Uобъединение пересечение U Экономия (парсимония) [X,Y][X,Z] = [X,Y,Z]U [X,Y][X,Z] = [X] U [X,Y][X,Z] = [X] [X][Z] = [X,Z]

Ожидаемый результат – найти топологию дерева, с наименьшим количеством замен (не всегда это будет одно дерево)

Построение деревьев в программе MEGA

MEGA4

MEGA 4.0 Crab_RNA NJ UPGMA

MP (если аутгруппа не задана) MEGA 4.0 Crab_RNA

Классика жанра – программа PAUP4.0b10

Работа с программой PAUP ( Phylogenetic Analysis Using Parsimony ) Создать.nex файл (save as.. In MegAlign) Аутгруппа должна быть первой ( или задать как outgroup=7,8 Убрать все тире в названиях Выбрать критерий анализа (set criterion = likelihood, set criterion = parsimony) Bootstrap nreps=1000 Savetree from=1 to=1 treefile=NNNN.tre

Программа для работы с деревьями - TreeView (

Домашнее задание Установить на свой компьютер программу MEGA 4 Скачать и установить программу PAUP Скачать #nexus- файл, построить NJ, UPGMA, и MP деревья в программах MEGA и PAUP Посчитать бутстреп - поддержку в обоих программах для полученного дерева Задание на сайте - линка Лекция 6