Sameindafræðileg gögn Starri Heiðmarsson Náttúrufræðistofnun Íslands

DNA Auðvelt að afla gagna síðan PCR kom fram Mikill fjöldi einkenna með skýrt afmörkuð stig (cgta) Þróast mishratt og því hægt að velja svæði sem hentar

DNA, frh Oft erfitt að sjá hvaða basar eru eðlislíkir (homologous) Þess vegna er “alignment” afar mikilvæg Einnig eru sumir hlutar genamengisins endurteknir – er öruggt að allar endurtekningar séu eins “Long branch attraction” – Óskyldar greinar geta virst skyldari vegna samsvörunar

orthology/paralogy Orthology – homology komin til vegna tegundamyndunar Paralogy – homology komin til vegna genatvöföldunar Ath. genatré/tegundatré

Genatré 3 tegunda með 2 “paralogous” gen tvöföldun gens! Tegundamyndun 1 Tegundamyndun 2 3A1A 2A 1B2B3B

3 “orthologous” gen notuð sem grundvöllur þróunarsögunnar! 3A1A 2A

3 “paralogous” gen notuð 1A 3A 2B

Dæmi! Korpur (Dermatocarpon) ættkvísl sveppa sem mynda fléttur Sýna all nokkurn breytileika í útliti (polymorphic) og því vonlaust að greina þróunarsöguna út frá útlitseinkennum Raðgreind voru 46 sýni af korpum og tvö sýni af pírum (Catapyrenium) sem notað var sem úthópur

Þróunarsaga korpa Raðgreint var ITS1-5.8S-ITS2 svæðið í rDNA Fylkið hafði 580 einkenni, 323 voru eins, 81 einkenni var “autapomorphy” og 176 einkenni voru parsimony-upplýsandi

Keyrslan 324 jafnlöng stystu tré fundust Stuðningur við einstakar greinar var metinn með Jack-knife (10.000x og ca 37% einkenna eytt) Stuðningur einnig metinn með MrBayes (sýnir eftirálíkindi, ekki Parsimony aðferð) CI=0,59 og RI=0,78

DNA og parsimony Parsimony byggir á einföldustu skýringu og skv. Hennig þá ber ekki að vigta einkenni Vitað er að stökkbreytingar á bösum DNA- keðjunnar eru mislíklegar (3 basi próteinkóðandi gena, purin (AG) vs. pyramidin (CT))

Módel um þróun DNA Jukes-Cantor – sömu líkindi Kimura – mismunandi líkindi eftir því hvort um transitions eða transversions Tamura-Nei, F84, HKY – meiri breytileiki Allt eru þetta “general time-reversible” model, þ.e. breytingar geta gengið til baka.

Maximum likelihood Byggir á módeli um líkindi þess að einstakir basar breytist í aðra Sýnt hefur verið fram á að ML-aðferðir greina oftar rétta þróunarsögu en parsimony aðferðir (með tilbúnum gögnum sem hafa “þróast” í tölvu) Eru hins vegar afar flóknar og tímafrekar greiningar

Bayesian interference Reikna líklegasta tréð útfrá fyrirfram gefnum forsendum að teknu tilliti til gagnanna. Líkindi (Tilgáta|gögn) = Líkindi (Tilgáta & gögn)/Líkindi (gögn)

MrBayes Tré valið af handahófi Eftirálíkindi reiknuð út fyrir tréð Trénu breytt Ný eftirálíkindi reiknuð Þannig haldið áfram en samanburður gerður á mismunandi trjám reglulega og safnað saman hve oft vissir hópar koma fram.

Í dag eru langflestar þróunarsögugreiningar gerðar með ML- aðferðum meðan þeim fækkar sem nota parsimony Phenetic-aðferðir enn notaðar í einhverjum mæli í sambandi við örverufræði hylip/software.html

Mikið notuð forrit meðal flokkunarfræðinga PAUP* - Phylogenetic Analysis using Parsimony (and other methods)- MrBayes – (eftirálíkindi byggð á Bayesian inference) MrModeltest - (ráðleggur um model fyrir DNA- þróun)