Rekonstruktion phylogenetischer Bäume.

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1 Rekonstruktion phylogenetischer Bäume.

2 Dendrogramm

3 Baum mit Distanzen (Längen an Ästen)

4 Phylogenie-Methoden:
Distanzmethoden (UPGMA, Neighbour-Joining) Parsimony Probabilistische Methoden: Likelihood, Bayes-Methoden

5 Distanzmethoden

6 Distanzmethoden

7 Maximum Parsimony

8 Maximum Likelihood

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14 Test auf Zuverlässigkeit phylogenetischer Bäume:
Bootstrap-Verfahren Allgemein: Wiederhole statistischen Test nach Re-Sampling, d.h. durch zufälliges “Ziehen” neuer Proben. In Phylogenie: Wähle zufällig Spalten aus Alignment aus Wiederhole Konstruktion des Baums (z.B mal) Berechne für jede Kante: Wie oft kommt sie vor?

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16 Kombination heterogener Daten zur Konstruktion von phylogenetischen Bäumen: 1. Supertree: Kombiniere mehrere Bäume zu einem “Superbaum” 2. Supermatrix: Konstruiere Matrix (= Alignment) aus heterogenen Datenquellen Problem: Nicht alle Sequenzen/Spezies kommen in allen Bäumen/Datensätzen vor

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18 Rekonstruktion phylogenetischer Bäume
Rekonstruktion phylogenetischer Bäume. Beispiel: Rekonstruktion der Phylogenie der Porifera (Schwämme); DFG-Projekt “Deep metazoan phylogeny” (Gert Wörheide, Fabian Schreiber) Frage: Sind die Porifera eine “monophyletische” Gruppe?

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20 Phylogenetic Reconstuction: An Example
Organims of interest: Sponge Biological Question: Are Sponges mono-/paraphyletic?

21 Build Dataset DNA/Protein Sequence from Sponge Gene
Search for Homologs using e.g BLAST Query Sequence Hits from Search: “putative” homologs Dataset

22 Sequence alignment Hits from Search: “putative” homologs Use Dataset Alignment tools: -Clustalw -T-Coffee -Dialign ...many more Sequence Alignment to bring sequences in relation

23 Estimate Phylogeny Alignment Phylogeny Methods: Distance-based: ---Nj ---UPGMA Parsimony: ---Max.Parsimony(Phylip/Paup) Statistical: ---Max.Likelihood (Phyml) ---Bayesian Inf. (MrBayes) Phylogenetic Tree

24 Interpretate results Hypothesis: Sponges are monophyletic