Biomar

Universidad Autónoma de Yucatán
Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias

Licenciatura en Biología Marina

Modelos Evolutivos en Filogenética

Asignatura: Taxonomía y Sistemática

Profesor: Carlos Gonzales

Alumno:
Erik Cupul Canché

Fecha:
30/Nov/20012

Introducción

La reconstrucción filogenética es un campo de rápido crecimiento que se enriquece con diferentesenfoques estadísticos y por resultados y aplicaciones en una amplia gama de áreas biológicas. Fundamental para estos son los
modelos matemáticos utilizados para describir los patrones de sustitución de bases del ADN y la sustitución de aminoácidos. Estos pueden convertirse en algunos de los modelos básicos de la investigación del genoma comparativo (Lió y Goldman, 1998). Los métodos para estudiar lafilogenia basada en el análisis de secuencias de proteínas y ácidos nucleicos han producido un avance considerable sobre la biodiversidad en los últimos 30 años. Sin embargo, su correcto uso tiene mucha problemática, por lo que el tratamiento de los datos es complicado (Meléndez et al, 1997). También podemos mencionar los modelos de inferencia filogenética cuya finalidad es estimar una filogenia(árbol filogenético) que muestre una historia evolutiva de un grupo taxonómico en estudio (Peña, 2011).
Es difícil de implementar, en un modelo que tiene como objetivo ser general, todas las reglas de mutación diferentes y patrones que detectan en el material genético que pertenece a diferentes especies. En cambio, los modelos que se han utilizado han incorporado sólo simples reglas o se han basadoen la observación empírica con poca comprensión del subyacente la biología (Lió y Goldman, 1998).

Modelos evolutivos

Hablando de los modelos de secuencias de nucleótidos con el tiempo, los nucleótidos dentro de una secuencia puede "evolucionar" a través de la sustitución. Esta proceso puede causar que un nucleótido (T, C, A o G) pueda cambiar a otro nucleótido y es la principal fuerzaimpulsora detrás de la evolución.
Los modelos de evolución de nucleótidos se puede utilizar cuando se examinan dos secuencias de ADN de la misma longitud que puede estar relacionado. Este tipo de modelo se usaría para comparar las dos secuencias, ya sea asumiendo que una secuencia se convirtió en el otro o viceversa, o asumir que habían evolucionado a partir de un ancestro común. La aplicación delmodelo daría el número estimado de sustituciones de nucleótidos por sitio, denominado la distancia, que luego se utilizan para estimar un tiempo. Esta vez podría entonces cuando se refieren a una secuencia evolucionada a partir de otra o que se relacionan con cuánto tiempo hace que una secuencia “ancestral” de ADN se
se han ido distanciando en cada secuencia (Bos y Posada, 2005).
en este trabajo sevan a describir los modelos más usados abordando cada modelo cronológicamente. Los modelos son los siguientes:

* Jukes and Cantor 1969 (JC69)
* Kimura 1980 (K80)
* Felsenstein 1981 (F81)
* Hasegawa, Kishino and Yano (HKY85)
* Tamura and Nei 1993 (TN93)

El modelo de Jukes-Cantor (JC69) es el modelo más simple de estos modelos. Se deriva por primicia introduciendo un sencillomodelo de Poisson para las sustituciones y luego se extienden a un tiempo continuo con un proceso de Markov (Speed et al, 1997). Este modelo fue propuesto en 1969 por Jukes y Cantor. El modelo asume una única tasa de sustitución para todos los nucleótidos, por ejemplo una mutación de A - C tiene la misma tasa que una mutación A <-> G o de A <-> T y así para todos los nucleótidos;además se supone que las mutaciones ocurren al azar.

En este modelo la tasa de sustitución para cada nucleótido es 3 veces(la suma de las tres posibles mutaciones de cada nucleótido) por unidad de tiempo. Este modelo ha sido llamado de un parámetro ya que en su planteamiento sólo se consideró una tasa de mutación.

El modelo K80 distingue entre transiciones (A <-> G, es decir, de purina...