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Que é análise filogenética?

A análise filogenética é o estudo da revelação evolucionária de uma espécie ou de um grupo de organismos ou de uma característica particular de um organismo.

Evolução do homemCrédito de imagem: MSSA/Shutterstock.com

Que é análise filogenética?

Na análise filogenética, os diagramas de ramificação são feitos para representar a história ou o relacionamento evolucionário entre a espécie, organismos, ou as características diferentes de um organismo (genes, proteínas, órgãos, etc.) que são desenvolvidas de um antepassado comum.

O diagrama é sabido como uma árvore filogenética. A análise filogenética é importante para recolher a informação na diversidade biológica, classificações genéticas, assim como aprende os eventos desenvolventes que ocorrem durante a evolução.

Com os avanços em técnicas arranjando em seqüência genéticas, a análise filogenética envolve agora a seqüência de um gene para compreender os relacionamentos evolucionários entre espécies. O ADN que é o material hereditário pode agora ser arranjado em seqüência facilmente, ràpida, e custo-eficaz, e os dados obtidos de arranjar em seqüência genético são muito informativos e específicos.

Também, as avaliações morfológicas podem ser usadas para pressupr revelações evolucionárias, especialmente nos casos onde o material genético não está disponível (fósseis).     

Que é uma árvore filogenética?

Uma árvore filogenética, igualmente conhecida como a filogenia, é caracterizada por uma série de pontos de ramificação que expandem do último antepassado comum (raiz) de todas as unidades taxonomic operacionais até os organismos os mais recentes (pontas). A árvore é comparada às folhas (pontas), aos nós, e aos ramos, onde dois nós próximos (unidades taxonomic) são conectados por um ramo (ramo interno).

Em uma árvore filogenética, as folhas que representam espécies, as populações, os indivíduos, ou os genes podem ser conectados aos nós através dos ramos (ramo externo). Os ramos representam a passagem da informação genética entre gerações subseqüentes, e os comprimentos do ramo denotam a mudança ou a divergência genética. O grau de divergência é calculado geralmente usando o número médio de substituições do nucleotide pelo local.

Ao analisar uma árvore filogenética da raiz para as pontas, um nó representa a posição exacta de onde dois ou mais linhagens do descendente são geradas de uma linhagem ancestral. Nas linhagens recentemente geradas, a evolução ocorre autônoma.

O teste padrão de ramificação particular criado pela rachadura da linhagem é chamado a topologia, que representa a revelação evolucionária da geração contemporânea com da ramificação progressiva das linhagens.    

Segundo a exigência do estudo, uma árvore filogenética pode ser enraizada ou não enraizada, assim como escalada ou unscaled. O enraizamento apropriado de uma árvore filogenética é exigido compreender melhor o directionality da evolução e da divergência genética.

Os vários métodos que incluem um pulso de disparo molecular, o ponto médio que enraízam, e o outgroup que enraíza, estão disponíveis para calcular exactamente a raiz da árvore usando o gene que arranja em seqüência dados e suposições. Ao contrário, uma árvore filogenética não enraizada representa somente relacionamentos entre espécies sem mostrar uma raiz ancestral da origem.

Em uma árvore escalada, um relacionamento proporcional existe entre o comprimento do ramo e a quantidade de divergência genética que ocorreu nesse ramo. Ao contrário, todos os ramos são do comprimento igual em uma árvore unscaled, e não há nenhuma correlação entre o comprimento do ramo e a divergência genética.     

Phylogenetic trees | Evolution | Khan Academy

Que são as aplicações da análise filogenética?

A análise filogenética fornece uma compreensão detalhada de como as espécies evoluem através das mudanças genéticas. Usando o phylogenetics, os cientistas podem avaliar o trajecto que conecta um organismo actual com sua origem ancestral, assim como podem prever a divergência genética que pode ocorrer no futuro.

Phylogenetics tem muitas aplicações nos campos médicos e biológicos, incluindo a ciência forense, a biologia da conservação, a epidemiologia, a descoberta da droga e o projecto da droga, a previsão da estrutura da proteína e da função, e a previsão da função do gene.

Uma avaliação mais exacta do relacionamento evolucionário entre a espécie é agora possível em uma análise filogenética molecular usando o gene que arranja em seqüência dados. Também, a classificação de Linnaean (baseada no relatedness em traços físicos óbvios) da espécie recentemente evoluída pode ser feita usando a análise filogenética molecular.  

Em relação às aplicações da saúde pública, a análise filogenética molecular pode ser empregada para recolher a informação sobre manifestações do micróbio patogénico. Uma fonte possível de transmissão do micróbio patogénico pode ser investigada analisando o enlace epidemiológico entre seqüências genéticas de um micróbio patogénico, tais como o VIH.

Na biologia da conservação, a análise filogenética pode prever que espécies se estão tornando extintos, e assim, deve ser tomada de.

A análise filogenética pode ser útil na genómica comparativa, que estuda o relacionamento entre genomas de espécies diferentes. Neste contexto, uma aplicação principal é a previsão de gene ou o gene que encontram, que significam encontrar regiões genéticas específicas ao longo de um genoma.

A selecção filogenética de espécie farmacològica relacionada pode ajudar a identificar membros estreitamente relacionados de uma espécie com significado farmacológico.

Na microbiologia, a análise filogenética pode ser aplicada para identificar e classificar os vários micro-organismos, incluindo as bactérias.

Além disso, o phylogenetics pode ser usado para avaliar a interacção evolucionária recíproca entre micro-organismos, assim como para identificar os mecanismos (transferência horizontal do gene) responsáveis para a adaptação rápida dos micróbios patogénicos em um microambiente nunca-em mudança do anfitrião.     

Referências

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Last Updated: Mar 9, 2021

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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