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Aula 6 biologia genetica

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6/25/2013
1
BD101
Evolução Molecular
Prof. Dr. Fabio Papes papesf@unicamp.br ramal: 1‐6223
Análise Filogenética
Mutações e divergência
Mutações vão acumulando nas moléculas de DNA e 
promovendo divergência entre as sequências de 
nucleotídeos de organismos com parentesco evolutivo.
Suíço 1
Suíço 2
Nigeriano
Alemão
Chinês
Inuit
Sueco
Análise filogenética
Objetivo final: árvore filogenética (ou de genes)
É um diagrama representando uma inferência da história ancestral de genes
A B C D
ancestral comum
ancestral comum
ancestral comum
A filogenia
Homem
Chimpanzé
Gorila
Orangutango
A filogenia
Homem
Chimpanzé
Gorila
Orangutango
1) Descobrir relações evolutivas entre organismos
A filogenia
Homem
Chimpanzé
Gorila
Orangutango
2) Descobrir relações evolutivas entre genes
6/25/2013
2
A filogenia
Homem
Chimpanzé
Gorila
Orangutango
3) Explicar padrões de distribuição geográfica
Comparação de sequências
Alinhamento: comparação das posições dos 
nucleotídeos nas sequências do mesmo gene vindo 
de várias fontes (espécies, populações, etc)
Feito por algoritmos de 
comparação de 
sequência em 
computadores comuns
Comparação de sequências
Exemplo de alinhamento
Análise filogenética
Como descobrir a história evolutiva dos genes com 
base no alinhamento?
Feito por algoritmos de 
comparação de 
sequência em 
computadores comuns
Análise filogenética
Objetivo final: árvore filogenética (ou de genes)
É um diagrama representando uma inferência da história ancestral de genes
A B C D
ancestral comum
ancestral comum
ancestral comum
Análise filogenética
Objetivo final: árvore filogenética (ou de genes)
‐ As mutações vão se acumulando no DNA a uma 
taxa mais ou menos constante
Então quanto mais divergentes forem duas‐ Então quanto mais divergentes forem duas 
sequências de DNA, maior o tempo de divergência 
entre elas
6/25/2013
3
Análise filogenética
AAGATCGATGCTGTAGTGCTGATG
AAGATCGCTGCTGTAGTGCTGATG AAGATCGATCCTGTAGTGCTGATG
ancestral do 
Homem e 
Gorila
Homem Gorila
AAGATCGCTGCTGTAGTACTGATG
AAGATCGCTGCAGTAGTACTGATG
AAGATCGATCCTGTAGTGCTGATT
AATATCGATCCTGTAGTGCTGATT
Análise filogenética
AAGATCGATGCTGTAGTGCTGATG
AAGATCGCTGCTGTAGTGCTGATG AAGATCGATCCTGTAGTGCTGATG
ancestral do 
Homem, 
Chimp e Gorila
Homem Gorila
AAGATCGCTGCTGTAGTACTGATG
AAGATCGCTGCAGTAGTACTGATG
AAGATCGATCCTGTAGTGCTGATT
AATATCGATCCTGTAGTGCTGATTATGATCGCTGCTGTAGTACTGATG
Chimpanzé
ancestral do 
Homem e 
Chimpanzé
Análise filogenética
Homem Gorila
AAGATCGCTGCAGTAGTACTGATG AATATCGATCCTGTAGTGCTGATTATGATCGCTGCTGTAGTACTGATG
Chimpanzé
Análise filogenética
Homem
Gorila
AAGATCGCTGCAGTAGTACTGATG
AATATCGATCCTGTAGTGCTGATT
ATGATCGCTGCTGTAGTACTGATGChimpanzé
Número de diferenças de nucleotídeos
Homem
Chimpanzé
Gorila
Homem Chimpanzé Gorila
2
6 6
Análise filogenética
Homem
Gorila
AAGATCGCTGCAGTAGTACTGATG
AATATCGATCCTGTAGTGCTGATT
ATGATCGCTGCTGTAGTACTGATGChimpanzé
Número de diferenças de nucleotídeos
Homem
Chimpanzé
Gorila
Homem Chimpanzé Gorila
2
6 6
HCG
Comparação de sequências
Exemplo de alinhamento na prática
6/25/2013
4
Como reconstruir a filogenia? Como reconstruir a filogenia?
‐ Vários métodos
‐ Nós vamos explorar o mais simples: UPGMA
‐ Exemplo: populações de lagartos nas ilhas 
Canárias
Como reconstruir a filogenia?
1) Fuerteventura 2) Gran Canaria 3) Tenerife 4) Gomera 5) Hierro 6) Palma
1) Fuerteventura
2) Gran Canaria 36
3) Tenerife 40 23
4) Gomera 45 24 19
5) Hierro 49 28 21 4
6) Palma 41 25 8 19 19
Como reconstruir a filogenia?
‐ Primeiro passo: reconhecer os genes mais 
próximos
1) Fuerteventura 2) Gran Canaria 3) Tenerife 4) Gomera 5) Hierro 6) Palma
1) Fuerteventura
2) Gran Canaria 36
3) Tenerife 40 23
4) Gomera 45 24 19
5) Hierro 49 28 21 4
6) Palma 41 25 8 19 19
Como reconstruir a filogenia?
Gomera Hierro
te
m
po
Como reconstruir a filogenia?
‐ Segundo passo: juntar as duas categorias mais 
próximas
1) Fuerteventura 2) Gran Canaria 3) Tenerife 4) Gomera + 
5) Hierro 6) Palma
1) Fuerteventura
2) Gran Canaria
3) Tenerife
4) Gomera + 
5) Hierro
6) Palma
6/25/2013
5
Como reconstruir a filogenia?
‐ Terceiro passo: calcular os novos valores
1) Fuerteventura 2) Gran Canaria 3) Tenerife 4) Gomera + 
5) Hierro 6) Palma
1) Fuerteventura
2) Gran Canaria 36
3) Tenerife 40 23
4) Gomera + 
5) Hierro 47 26 20
6) Palma 41 25 8 19
Como reconstruir a filogenia?
‐ Repetir o procedimento
1) Fuerteventura 2) Gran Canaria 3) Tenerife 4) Gomera + 
5) Hierro 6) Palma
1) Fuerteventura
2) Gran Canaria 36
3) Tenerife 40 23
4) Gomera + 
5) Hierro 47 26 20
6) Palma 41 25 8 19
Como reconstruir a filogenia?
Gomera Hierro Tenerife Palma
te
m
po
Como reconstruir a filogenia?
Gomera Hierro Tenerife Palma
te
m
po
Como reconstruir a filogenia?
‐ Repetir o procedimento
1) Fuerteventura 2) Gran Canaria 3) Tenerife + 
6) Palma
4) Gomera + 
5) Hierro
1) Fuerteventura
2) Gran Canaria 36
3) Tenerife + 
6) Palma 40.5 24
4) Gomera + 
5) Hierro 47 26 19.5
Como reconstruir a filogenia?
Gomera Hierro Tenerife Palma
te
m
po
6/25/2013
6
Como reconstruir a filogenia?
Gomera Hierro Tenerife Palma
te
m
po
Como reconstruir a filogenia?
Gomera HierroGran Canaria Tenerife Palma
te
m
po
Filogenia final
Gomera HierroGran Canaria
Fuerte‐
ventura Tenerife Palma
te
m
po
Filogenia final
Gomera HierroGran Canaria
Fuerte‐
ventura Tenerife Palma
T e P compartilham 
um ancestral 
comum mais 
recente que o 
ancestral comum 
de T, P e G.
te
m
po
Filogenia final
Gomera HierroGran Canaria
Fuerte‐
ventura Tenerife Palma
T e P compartilham 
um ancestral 
comum mais 
recente que o 
ancestral comum 
de T, P e G.
te
m
po
Interpretação de padrões de distribuição geogr.
Hipótese não condizente com filogenia
Gomera HierroGran Canaria
Fuerte‐
ventura Tenerife Palma
te
m
po
6/25/2013
7
Interpretação de padrões de distribuição geogr.
Gomera HierroGran Canaria
Fuerte‐
ventura Tenerife Palma
te
m
po
Interpretação de padrões de distribuição geogr.
Interpretação de padrões de distribuição geogr. Interpretação de padrões de distribuição geogr.
Interpretação de padrões de distribuição geogr. Interpretação de padrões de distribuição geogr.
6/25/2013
8
Interpretação de padrões de distribuição geogr. Interpretação de padrões de distribuição geogr.

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