Fylogenetische interferentie
Phylogenetic inference, of wel fylogenetische interferentie, is het afleiden van een fylogenie. Er
bestaan algoritmes om van een multiple sequence alignment naar een fylogenetische boom te gaan.
Fylogenetische kenmerken, als je een boom wil maken,
Fenotype Sequentie
moet je eerste bepalen op grond van welke eigenschappen
Oneindig aantal Een gen of genoom heeft
je dat wil doen. Hiervoor kan je naar fenotypische
kenmerken een vast aantal kenmerken
kenmerken kijken als het aantal poten, de kleur etc. Deze
fylogenetische signalen zijn echter niet altijd even duidelijk, Keuze is subjectief Keuze is objectief
zo kan de een een schaap als zwart beschouwen, terwijl Waarde kan van de Een sequentie is absoluut
iemand anders hem bruin vindt. Sequenties zijn eigenlijk observatie afhangen
veel betere eigenschappen om naar te kijken wat betreft fylogenie. Zo zijn sequenties eindig, is de
keuze vrij objectief en is de waarde absoluut (denk hierbij bijvoorbeeld aan substitutiescore).
Sequenties zijn dus objectiever en absoluter dan fenotypische karakters.
Fylogenetische resolutie, als je een boom gaat maken op basis van sequenties kan je zelf bepalen
welke genen je gebruikt (beetje objectief). Hiervoor kan je twee soorten resolutie gebruiken:
- Lage resolutie, lage fylogenetische resolutie sequenties, zoals eiwit
sequenties van goed geconserveerde eiwitten, zijn te gebruiken om
een fylogenetische boom te maken van organismen die een grote
evolutionaire afstand tot elkaar hebben. Goed geconserveerde eiwit sequenties bevatten te
weinig variatie om nauwe verwantschappen te achterhalen.
- Hoge resolutie, snel evoluerende sequenties, zoals micro-satellites,
verschillen tussen nauw verwante organismen en kunnen dus
gebruikt worden om een fylogenetische boom te maken met hoge
resolutie (korte evolutionaire afstand). Hoog variabele DNA sequenties bevatten te veel
fylogenetische ‘noise’ om verre relaties te achterhalen.
Fylogenetische boom bouwen, er zijn twee manier om vanuit een alignment een boom op te stellen:
- Distance-based, hiervoor maak je een distance matrix van je multiple sequence alignment.
Hierin staan dus de afstanden tussen de verschillende sequenties weergegeven. Twee
algoritmes die dit gebruiken zijn UPGMA en NJ.
- Model-based, is afhankelijk van het model van evolutie dat je gebruikt. Denk hierbij aan de
waarschijnlijkheid om bepaalde substituties aan te treffen (substitutie matrix), regels voor
gap penalties, meer of minder variërende posities in een alignment etc. Hier ga je dus vanuit
een multiple sequence alignment direct naar een boom toe zonder eerst een distance matrix
te maken. Algoritmes die dit toepassen zijn MJ en MP.
Distance-based boom, in de afbeelding zijn de grove lijnen van
het werken met een distance-based algoritme aangegeven.
Vanuit de alignment maak je een evolutionaire distance matrix
die gecorrigeerd wordt door de Jukes-Cantor correctie. Soms zijn
de geobserveerde verschillen tussen twee sequenties namelijk
lager dan het aantal mutaties dat heeft plaatsgevonden, omdat
er verschillende mutaties op dezelfde plek kunnen gebeuren.
Vanuit de distance matrix die hierdoor ontstaan is, kan je dan
een fylogenetische boom maken met UPGMA of NJ.
Phylogenetic inference, of wel fylogenetische interferentie, is het afleiden van een fylogenie. Er
bestaan algoritmes om van een multiple sequence alignment naar een fylogenetische boom te gaan.
Fylogenetische kenmerken, als je een boom wil maken,
Fenotype Sequentie
moet je eerste bepalen op grond van welke eigenschappen
Oneindig aantal Een gen of genoom heeft
je dat wil doen. Hiervoor kan je naar fenotypische
kenmerken een vast aantal kenmerken
kenmerken kijken als het aantal poten, de kleur etc. Deze
fylogenetische signalen zijn echter niet altijd even duidelijk, Keuze is subjectief Keuze is objectief
zo kan de een een schaap als zwart beschouwen, terwijl Waarde kan van de Een sequentie is absoluut
iemand anders hem bruin vindt. Sequenties zijn eigenlijk observatie afhangen
veel betere eigenschappen om naar te kijken wat betreft fylogenie. Zo zijn sequenties eindig, is de
keuze vrij objectief en is de waarde absoluut (denk hierbij bijvoorbeeld aan substitutiescore).
Sequenties zijn dus objectiever en absoluter dan fenotypische karakters.
Fylogenetische resolutie, als je een boom gaat maken op basis van sequenties kan je zelf bepalen
welke genen je gebruikt (beetje objectief). Hiervoor kan je twee soorten resolutie gebruiken:
- Lage resolutie, lage fylogenetische resolutie sequenties, zoals eiwit
sequenties van goed geconserveerde eiwitten, zijn te gebruiken om
een fylogenetische boom te maken van organismen die een grote
evolutionaire afstand tot elkaar hebben. Goed geconserveerde eiwit sequenties bevatten te
weinig variatie om nauwe verwantschappen te achterhalen.
- Hoge resolutie, snel evoluerende sequenties, zoals micro-satellites,
verschillen tussen nauw verwante organismen en kunnen dus
gebruikt worden om een fylogenetische boom te maken met hoge
resolutie (korte evolutionaire afstand). Hoog variabele DNA sequenties bevatten te veel
fylogenetische ‘noise’ om verre relaties te achterhalen.
Fylogenetische boom bouwen, er zijn twee manier om vanuit een alignment een boom op te stellen:
- Distance-based, hiervoor maak je een distance matrix van je multiple sequence alignment.
Hierin staan dus de afstanden tussen de verschillende sequenties weergegeven. Twee
algoritmes die dit gebruiken zijn UPGMA en NJ.
- Model-based, is afhankelijk van het model van evolutie dat je gebruikt. Denk hierbij aan de
waarschijnlijkheid om bepaalde substituties aan te treffen (substitutie matrix), regels voor
gap penalties, meer of minder variërende posities in een alignment etc. Hier ga je dus vanuit
een multiple sequence alignment direct naar een boom toe zonder eerst een distance matrix
te maken. Algoritmes die dit toepassen zijn MJ en MP.
Distance-based boom, in de afbeelding zijn de grove lijnen van
het werken met een distance-based algoritme aangegeven.
Vanuit de alignment maak je een evolutionaire distance matrix
die gecorrigeerd wordt door de Jukes-Cantor correctie. Soms zijn
de geobserveerde verschillen tussen twee sequenties namelijk
lager dan het aantal mutaties dat heeft plaatsgevonden, omdat
er verschillende mutaties op dezelfde plek kunnen gebeuren.
Vanuit de distance matrix die hierdoor ontstaan is, kan je dan
een fylogenetische boom maken met UPGMA of NJ.
