Filogenetica

Page 1

LEZIONE 4 27/9/19 SLIDE 4-5 FILOGENETICA La filogenetica è una parte della bioinformatica che studia le relazioni di evoluzione tra entità biologiche - specie, popolazioni o geni - (che possono essere indicati come taxa). Queste relazioni sono rappresentate da alberi. Possiamo farlo in maniera quantitativa, non più solo morfologica e qualitativa, perché abbiamo a disposizione le sequenze. Oggetto/obiettivo della nostra analisi: creare un albero filogenetico [Studieremo 3 metodi di identificazione di un albero filogenetico.] TERMINOLOGIA: Grafo struttura astratta di nodi e connessioni. Si dice grafo connesso se dati due nodi esiste almeno un percorso che li collega. Percorso un insieme di lati consecutivi. Albero è un grafo connesso con esattamente un percorso p er ogni coppia di nodi. Può essere opzionalmente dotato di una quantificazione del lato, la distanza tra due nodi. Foglie nodi terminali, le sequenze che elaboriamo (possono essere ad esempio dei geni). Topologia struttura a bracci degli alberi. Due tipologie sono equivalenti se l’insieme delle relazioni rappresentate è lo stesso. Nello schema ho la radice, nodi interni e le foglie. Queste sequenze (foglie) prese in questione le chiamiamo OTUs (operational taxonomic units). I nodi interni sono stimati, non li conosciamo, non corrispondono a dati di sequenza che abbiamo, sono derivati dai dati in input. Alberi binari da un nodo deriva una coppia di nodi. Le relazioni evolutive tra un insieme di specie (sequenze di organismi) sono rappresentate da un albero binario. Due tipi di alberi: dotati di radice e senza radice (unrooted). PER 3 OTU ESISTE UNA SOLA TOPOLOGIA POSSIBILE PER ALBERI SENZA RADICE; PER 3 OTU ESISTONO TRE TOPOLOGIE POSSIBILI PER ALBERI DOTATI DI RADICE. PER 4 OTU ESISTONO TRE POSSIBILI TOPOLOGIE…