Análise filogenética - Filogenia de genes

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Análise filogenética: filogenia de genes 
Descrição das relações entre parálogos de uma 
família gênica, história evolutiva, etc 
Evolução molecular 
• Estudar o DNA para estudar a evolução dos 
organismos 
• Estudar os organismos para estudar a 
evolução do DNA 
Marcadores: sequencias genéticas 
DNA 
Cada nucleotídeo = 1 caráter 
Tipos de mutações 
Transições: mudanças de purina → purina ou vice 
versa 
Transversões: purina → pirimidina ou vice-versa 
 
Proteínas 
Cada posição na cadeia polipeptídica = 1 caráter 
Modelos: Mutações Sinônimas X não-sinônimas 
 Mutação de aa ácidos x básicos 
 Mutações de aa hidrofóbicos x hidrofílicos 
Alinhamento múltiplo 
Hipótese de homologia posicional 
• Consideramos a mesma posição na sequência 
para estudar todos os organismos 
• Divergem no tamanho: inserção/deleção 
• Gaps: consideramos uma deleção completa ou 
deleção par-a-par 
 depende da comparação que está fazendo 
(referencia) 
A escolha dos métodos de alinhamento depende do 
objetivo do projeto 
DNA repetitivo: sequencias que são “guardadas” para 
um dia ser aproveitada 
• Transposons: regiões que trocam de lugar 
dentro do genoma. Governados pela dinâmica 
intragenomica e populacional 
Duplicação genética 
Famílias multigênicas: genes parálogos 
Origem: duplicação genética 
• Diversos genes exercendo a mesma função 
• Função muito similar 
• Funções diversas 
Polipoidia: duplicação de todos os genes do organismo 
Tandem: duplicação resultada de um crossing-over 
desigual 
• Famílias multigenicas com função integrada ou 
complementar 
Dispersas: copias de genes ou fragmentos 
translocados para outras posições no genoma 
• Familias multigênicas dispersas 
O que pode acontecer durante a formação das 
famílias multigênicas: 
1) Um dos genes duplicados pode se tornar um 
pseudogene e perder a função 
2) Ambos os genes podem continuar com função 
semelhante 
3) Um dos genes pode ganhar uma nova função 
4) Subfuncionalização: divisão da função entre 
os genes 
Fontes de diversidade: mutações ou substituições 
• Silenciosa: efeito é direcionado pela deriva 
genética 
• Não silenciosa: efeito é direcionado pela 
seleção natural 
Adaptações 
• Dependem do fenótipo 
Identificação: sequencias de DNA e proteínas, 
testes estatísticos e experimentas; comparação 
entre os indivíduos 
→ Mudança que foi fixada em uma taxa maior 
que a que ocorreria ao acaso 
o Seleção negativa: dn/ds < 1 → não permite a 
adaptação 
o Seleção positiva: dn/ds > 1 → mantem a nova 
proteína 
o Seleção neutra: dn/ds = 1