فیلوژنتیک محاسباتی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

فیلوژنتیک محاسباتی (به انگلیسی: Computational phylogenetics) بهره‌گیری از الگوریتم‌ها، روش‌ها و برنامه‌های محاسباتی جهت تحلیل فیلوژنتیک است. هدف از آن بازسازی درخت فیلوژنتیک برای نمایش فرضیه‌ای در مورد نیای فرگشتی یک سری از ژن‌ها، گونه‌ها یا دیگر آرایه‌ها است. برای نمونه از این تکنیک‌ها برای کاوش در درخت خانوادگی گونه‌های هومینید استفاده شده‌است.[۱] همچنین این روش‌ها، برای تعیین نمودن روابط میان ژن‌های خاص مشترک در میان اندامگان‌ها به‌کار می‌رود.[۲]

فیلوژنتیک سنتی متکی بر داده‌های ریخت‌شناسی به وسیله اندازه‌گیری و شماره‌گذاری ویژگی‌های فنوتیپیک جانداران مورد استفاده‌است. درحالیکه فیلوژنتیک مدرن بیشتر در حوضه فیلوژنتیک ملکولی قرار می‌گیرد، که از توالی نوکلئوتیدهای کدکننده ژن‌ها یا توالی آمینواسید‌های کدکننده پروتئین‌ها به عنوان پایه طبقه‌بندی فیلوژنتیک استفاده می‌کند. انواع روش‌های فیلوژنتیک ملکولی از طریق استفاده گسترده از هم‌ردیفی توالی جهت ساختن و تصفیه درخت‌های فیلوژنتیک بهره می‌گیرند، که از آن برای طبقه‌بندی روابط فرگشتی میان ژن‌های همگون موجود در ژنوم گونه‌های انشعاب‌یافته استفاده می‌شود.

درخت‌های فیلوژنتیک برساخته توسط روش‌های محاسباتی بعید است که درخت فرگشتی صددرصد دقیق میان گونه‌های مورد تحلیل را نشان دهند. همچنین تاریخچه درختی گونه‌ها ممکن است با تاریخچه درختی تک‌تک ژن‌های همگون مورد اشتراک در میان آن گونه‌ها متفاوت باشد.

تشکیل یک درخت فیلوژنتیک مستلزم حساب‌کردن همساختی میان ویژگی‌های مشترک میان آرایه‌های مورد مقایسه‌است. در مطالعات ریخت‌شناسانه، این کار با تصمیم‌گیری صریح در مورد اینکه کدام ویژگی‌های فیزیکی باید محسوب بشوند و چگونه باید آنها را به حالت‌های مختلف ورودی آرایه تبدیل کرد انجام می‌شود. در مطالعات ملکولی، مسئله اصلی تولید یک هم‌ردیفی چندگانه توالی (MSA) میان توالی ژن‌ها یا اسیدهای آمینه مورد بررسی است. روش‌های هم‌ردیفی توالی پیشرفته الزاماً درخت ژنتیک تولید می‌کنند زیرا آنها توالی‌های جدید را در داخل هم‌ردیفی محاسبه‌شده جهت فاصله ژنتیکی قرار می‌دهند. هرچند درخت فیلوژنتیک همیشه با روش MSA ایجاد می‌شود، روش‌های دیگر همچون صرفه‌جویی بیشینه و احتمال بیشینه نیازی به MSA اولیه ندارند.

انواع درخت‌های فیلوژنتیک[ویرایش]

کد کردن کاراکترها و تعریف هم‌سازی[ویرایش]

تحلیل ریخت‌شناسی[ویرایش]

تحلیل ملکولی[ویرایش]

روش‌های ماتریس فاصله[ویرایش]

اتصال همسایه[ویرایش]

روش فیتچ-مارگولیاش[ویرایش]

استفاده از گروه بیرونی[ویرایش]

صرفه‌جویی بیشینه[ویرایش]

شاخه و کران[ویرایش]

الگوریتم سنکوف-مورل-کدرگن[ویرایش]

مالگین و پوی[ویرایش]

احتمال بیشینه[ویرایش]

استنتاج بایسی[ویرایش]

انتخاب مدل[ویرایش]

انواع مدل‌ها[ویرایش]

انتخاب بهترین مدل[ویرایش]

همچنین ببینید[ویرایش]

پانویس[ویرایش]

  1. Strait DS, Grine FE. (2004). Inferring hominoid and early hominid phylogeny using craniodental characters: the role of fossil taxa. J Hum Evol 47(6):399-452.
  2. Hodge T, Cope MJ. (2000). A myosin family tree. J Cell Sci 113: 3353-3354.

منبع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Computational phylogenetics»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۲۰ سپتامبر ۲۰۱۰).

مطالعه بیشتر[ویرایش]