Transcript elif ırmak-PARSİMONİ 4 TAKSON İLİŞKİSİ

Bu Sunum
Bir Elif TÜRKMEN Yapımıdır.
®
PARSİMONİ
ve
DÖRT TAKSON İLİŞKİSİ
Filogenetik ağaçların oluşturulmasında
♪ Uzaklık- tabanlı,
♪ Komşu bağlantı-tabanlı,
♪ Maksimum parsimoni tabanlı,
♪ Maksimum olabilirlik-tabanlı,
yöntemler kullanılmaktadır.
3
♪ Uzaklık
♪ Maximum parsimoni
♪ Maximum olasılık
♪ Uyumluluk
4
Choose
sequences
Multiple
sequence
aligment
yes
strong
similarity?
yes
Maximum
parsimony
methods
no
Recognizable
similarity?
Distance
methods
How well does data
support prediction?
no
Maxium
likelyhood
methods
5
Unaligned
sequences
Sequence
alignment
Aligned
sequences
strong
similarity ?
yes
no
clear
similarity ?
many (> 20)
sequences ?
no
Maximum
parsinomy
no
yes
Distance
no
Maximum
likelihood
6
Source: Mount (2000)
♪ Edwards ve Cavalli- Sforza
♪ 1964
♪ Minimum evrim
♪ Camin ve Sokal
♪ 1965
♪ Algoritma
7
♪ Evrim en kısa yolu izler.
♪ Doğa tutucu bir biçimde tutumludur.
♪ Evrimsel süreçler ekonomiktir.
8
♪ Parsimoni, farklı filogenetik ağaçlar
olduğunda en az basamaklı ya da
değişmenin en az olduğu ağaçların
tercih edilmesidir.
♪ Evrimsel süreçte neler olduğuna
ilişkin
sonuca
varılırken,
araştırmacının karmaşık yerine basit
açıklamaları yeğlemesi demektir.
9
♪ Başka bir deyişle, araştırmacı açığa
çıkan evrimsel değişmenin miktarını
azaltan veri yorumlarını tercih eder.
♪ Bir grubun filogenisini en iyi tahmin
eden ağaç en az evrimsel değişme
gösteren ağaçtır.
10
♪ Çünkü, iki grupta bulunan benzer bir
karakterin ayrı ayrı açığa çıkmış olma
olasılığı, bir kez ortaya çıkmış olma
olasılığından daha düşüktür.
11
♪ Alternatif
hipotezlerin
varlığında,
hipotez tercihine objektif bir temel
teşkil eden bir kriter olarak kullanılır.
Tercih edilecek ağaç:
♪ Çok sayıda homolog
karakter ile az sayıda
içerendir.
paylaşılan
homoplasi
12
♪ Parsimoni, homoloji sayısını arttıran,
homoplasi sayısını düşüren bir
yöntemle
çalıştığından
olasılık
yöntemi
parsinomi
yöntemini
savunmada bir yol olabilir.
♪ Ancak
bu
durum,
evrimsel
değişmelerin az olarak açığa çıktığı
tahmin edilen verilerde geçerlidir.
13
14
♪ For each column of
the alignment, all
possible trees are
evaluated and the
tree
with
the
smallest number of
mutations
is
retained
♪ The trees which fit
with the highest
number of columns
are retained
♪ The program can
return several trees
position
seq1
seq2
seq3
seq4
1
A
A
A
A
2
A
G
G
G
3
G
C
A
A
4
A
C
T
G
5
G
G
A
A
6
T
T
T
T
Column 5
mutation
seq1 G
A seq3
G
A seq4
seq 1G
G seq 2
A seq 4
seq 1G
G seq 2
seq 4 A
9
A
G
A
G
A
seq 3 A
A
8
C
C
C
C
A
seq2 G
A
7
G
G
C
C
A
A seq 3
15
Adapted from Mount (2000)
Column 5
♪
mutation
seq1 G
A seq3
G
A
seq2 G
A seq4
seq 1G
G seq 2
A
A
seq 3 A
A seq 4
seq 1G
G seq 2
A
seq 4 A
A
A seq 3
16
Maximum Parsimoninin Zorlukları
♪ Takson sayısının artması
sayısı üssel olarak artar.
♪ Her
karakter
değerlendirilir.
aynı
ile
ağaç
oranda
♪ Sadece çok iyi korunmuş sekanslarda
kullanılır.
17
Computational methods for finding optimal trees
Taxa (n)
unrooted
(2n-5)!/(2n-3(n-3)!)
2
1
3
1
4
3
5
15
6
105
7
954
8
10,395
9
135,135
10
2,027,025
...
...
Possible evolutionary trees
30
3.58 x 1036
18
♪
Akciğer
ve
yüzme
keselerinin
evrimsel süreçler boyunca nasıl
değiştiğine
karar
vermek
için
tutumlulukparsimoni
metodunu
uygularsak…
19
Hipotez 1:
♪ Yüzme kesesinin eski bir zamanda
ortaya çıktığını ve daha sonra dört kez
akciğere değiştiğini (Dipnoi ve diğer
gruplar, Cladistia, Ginglymodi ve
Halecomorpha’ya giden soy hattında)
ileri sürmektedir.
20
Hipotez 2:
♪ Yüzme keselerinin daha sonraki bir
süreçte fakat birbirinden bağımsız
olarak iki kez açığa çıktığını ileri
sürmektedir (Chondrostei ve 1’eleostei giden soy hatlarında).
21
♪ Tutumluluk- Parsimoni prensibine
göre, dört yerine sadece iki değişim
gerektirdiği için Hipotez 2’nin çok daha
olası olduğunu kabul edilir.
♪
Balıklar iyi yüzücü olmadan önce iyi
hava solunumu yapan canlılardı.
22
23
24
25
26