Гетероплазмическое состояние


Далее, почему не считать, что каждый гаплотип на филогенетическом древе вместе со всеми своими потомками образует гаплогруппу? Однако нередко возникает потребность как-то ранжировать позиции по скорости мутаций в них, чтобы программа могла искать деревья, более вероятные с точки зрения известных биологических особенностей мутирования, поэтому предварительная обработка молекулярных данных обязательно включает в себя анализ сиквенсов как последовательностей нуклеотидов.

Эволюционное древо также имеет корневой узел, с которого началась эволюция рассматриваемой ветви, и узлы-листья, являющиеся ныне живущими потомками корня.

Гетероплазмическое состояние

Так, например строчка отличий некоторого сиквенса от риференса содержит не мутации а различия, стало быть понять точный смысл здесь нетрудно. Гаплотипом называют произвольный вариант какого-либо участка ДНК, в контексте, когда на этом участке встречаются вариации нуклеотидов. Прежде всего, еще раз отметим, что даже самая близкая эволюционная связь сиквенсов не является непосредственной в физическом смысле слова, так как степень реального родства живых организмов можно восстановить по ДНК только в том случае, если известна скорость мутирования рассматриваемого участка.

Гетероплазмическое состояние

Поэтому все интуитивные представления о родстве видов, которые читатель получил в школьном курсе биологии, можно свободно применять по отношению к нерекомбинирующим участкам ДНК. В случае, если мы рассмотрим реальную выборку из большого числа сиквенсов, описанный подход будет неприменим, ведь трудно предположить, что например сиквенсов различного вида развились от одного общего предка одновременно и независимо, напротив, наверняка в этой выборке есть более близкие друг к другу типы и наоборот более удаленные друг от друга, стало быть, эволюционное древо может иметь сложную иерархическую структуру.

Большая часть генетического материала представлена двумя вариантами, наследуется от обоих родителей и рекомбинирует при делении половых клеток, поэтому например на каждом участке хромосомы 12 у человека имеется два гаплотипа, один из которых унаследован от отца, а второй - от матери.

Гаплотип - понятие эмпирическое, так как последовательность нуклеотидов на каждом участке можно узнать с помощью секвенирования, применяя минимум теоретических усилий. Кроме того, многие методы требуют данных об относительной вероятности перехода одного нуклеотида в другой, притом для каждой позиции отдельно.

Чем больше таких пар позиций в выборке, тем сложнее и ненадежнее реконструкция истории таких сиквенсов.

Более того, среди ныне живущих организмов вполне может встретиться и носитель предкового типа Anc, хотя со временем количество таких неизмененных вариантов убывает. Филогенетическая наука разработала множество формализованных методов реконструкции структуры дерева, определения вида предковых узлов и корня, которые применимы как к "игрушечным" элайнментам из нескольких сиквенсов, так и к элайнментам размером несколько тысяч образцов.

Как читатель знает, в типичном случае мутация есть неисправленная ошибка ДНК-полимеразы при копировании цепей. Заметим, что в данном словоупотреблении мутация - это событие. Рассмотренный выше пример элементарен не только по причине малого размера, но и потому что не содержит никаких препятствий на пути реконструкции дерева.

В свою очередь, скорость вымирания ветвей зависит от размера популяции их носителей: Однако нередко возникает потребность как-то ранжировать позиции по скорости мутаций в них, чтобы программа могла искать деревья, более вероятные с точки зрения известных биологических особенностей мутирования, поэтому предварительная обработка молекулярных данных обязательно включает в себя анализ сиквенсов как последовательностей нуклеотидов.

Публикуется на условиях лицензии Creative Commons При цитировании любой части текста ссылка на страницу сайта Gentis. Второй вопрос решается аналогичным образом: Поэтому все интуитивные представления о родстве видов, которые читатель получил в школьном курсе биологии, можно свободно применять по отношению к нерекомбинирующим участкам ДНК.

Рассмотренный выше пример элементарен не только по причине малого размера, но и потому что не содержит никаких препятствий на пути реконструкции дерева. Каждый конкретный вариант любой позиции называют аллелем. В случае, если мы рассмотрим реальную выборку из большого числа сиквенсов, описанный подход будет неприменим, ведь трудно предположить, что например сиквенсов различного вида развились от одного общего предка одновременно и независимо, напротив, наверняка в этой выборке есть более близкие друг к другу типы и наоборот более удаленные друг от друга, стало быть, эволюционное древо может иметь сложную иерархическую структуру.

Более того, филогению можно строить и по искусственным признакам, например по количеству повторяющихся мотивов на некоторых участках, и более того - по признакам фенотипическим, напрямую не связанным с ДНК, то есть филогения в некотором смысле отвлекается от природы сходства и различия признаков.

Единственным значительным отличием будет пожалуй то, что каждый нерекомбинирующий участок генома имеет свою собственную филогению, порой не связанную с филогенией других участков, например у человека может быть одна гаплогруппа мтДНК, другая гаплогруппа Y-хромосомы и например две гаплогруппы некоторого участка гена групп крови ABO - по одной от каждого родителя.

Например, очень большое число таких определяющих позиций свидетельствует о вымирании родственных линий, с которыми данная гаплогруппа когда-то разделяла часть своих характеристик, но по мере исчезновения родственных ветвей все большее число таких нуклеотидных позиций становилось уникальными.

Читатель наверное уже заметил, что в данном контексте "элайнмент" употребляется как синоним слова "выборка" - действительно, как уже было отмечено в предыдущем разделе, "на вход" филогении поступают элайнменты, то есть выровненные участки ДНК.

Однако нередко возникает потребность как-то ранжировать позиции по скорости мутаций в них, чтобы программа могла искать деревья, более вероятные с точки зрения известных биологических особенностей мутирования, поэтому предварительная обработка молекулярных данных обязательно включает в себя анализ сиквенсов как последовательностей нуклеотидов.

В таких случаях говорят, что имеет место гомоплазия в паре позиций 1 и 2, причем позиция 2 мутирует "обратно". Если в качестве корня выбрать сиквенс с GC, то гомоплазия вызовет уже не обратную, а "параллельную" мутацию второй позиции:

Вариабельные позиции выделены цветом; мы будем обозначать их цифрами 1, 2, 3 и 4. Между ними могут быть десятки и даже сотни трансмиссий, и нередко мы сталкиваемся с ситуацией, когда близкие "родственники" сиквенса не обнаружены, и его приходится сравнивать с достаточно отдаленными, что приводит к реконструированию большого числа мутаций при переходе от узла-предка к его ныне живущим "непосредственным" узлам-потомкам.

Поэтому, говоря о том что на вход филогении подается только элайнмент, мы несколько упростили реальную ситуацию. Каждый конкретный вариант любой позиции называют аллелем. Итак, мы провели простейшую филогенетическую реконструкцию - восстановили вид общего предка трех сиквенсов, при этом столкнулись с неопределенностью порядка возникновения мутаций и видели, как добавление новых данных может изменить точность нашего анализа.

Единственным значительным отличием будет пожалуй то, что каждый нерекомбинирующий участок генома имеет свою собственную филогению, порой не связанную с филогенией других участков, например у человека может быть одна гаплогруппа мтДНК, другая гаплогруппа Y-хромосомы и например две гаплогруппы некоторого участка гена групп крови ABO - по одной от каждого родителя.

Действительно, если мы говорим о мтДНК, Y-хромосоме или некотором небольшом участке аутосомной ДНК, где не найдено ни одной точки рекомбинации, эволюцию можно описать одним деревом, где у каждого узла-таксона есть только один непосредственный узел-родитель и сколь угодно много непосредственных потомков.

Большая часть генетического материала представлена двумя вариантами, наследуется от обоих родителей и рекомбинирует при делении половых клеток, поэтому например на каждом участке хромосомы 12 у человека имеется два гаплотипа, один из которых унаследован от отца, а второй - от матери.

Вариабельных позиций осталось только две 1-ая и 2-ая , однако они имеют неприятную особенность:

Встречаются участки ДНК, где мутации определенного типа происходят раз в несколько столетий, и наоборот, бывают крайне консервативные участки, например кодирующие критически важные для организма функции, где большинство мутаций влечет нежизнеспособность нового организма, и поэтому новые "устойчивые" варианты появляются раз в несколько тысячелетий.

Изучением истории генов по ДНК занимается молекулярная филогенетика, в которой разработаны практические методы построения таких реконструкций - филогенетических деревьев, которые описывают развитие сиквенсов от древнего предка к его ныне живущим потомкам.

Как мы уже упоминали в предыдущем разделе, трансверсии встречаются значительно реже транзиций, а чередования более чем двух нуклеотидов в одной позиции - исключительная редкость. В рассмотренном выше элементарном примере мы применили простейший метод реконструкции предка, выбрав в каждой вариабельной позиции нуклеотид, представленный у большинства сиквенсов.

Таким образом, сиквенс Taxon4 - предок сиквенса Taxon3, что не мешает обоим "жить" в одно время, ведь мы сейчас рассматриваем не реальные организмы, а участки их ДНК, которые могут мутировать с разной скоростью, вследствие чего среди живых потомков Taxon4 есть как неизменные, так и мутировавшие до состояния Taxon3.

Разумно предположить, что общий предок трех данных сиквенсов в каждой позиции имел нуклеотид, встречающийся у большинства потомков:. В частности, если речь идет о митохондриальной ДНК, мутационное событие могло произойти на любом этапе истории женской половой клетки, так как митохондрии делятся независимо от клеточного цикла.

Рассмотренный выше пример элементарен не только по причине малого размера, но и потому что не содержит никаких препятствий на пути реконструкции дерева. В свою очередь, скорость вымирания ветвей зависит от размера популяции их носителей:



Фитнес от трейси андерсон с русским переводом
Минет и сперма русское порно
Видео онлайн девочка секси получила оргазм
Миньеты в машине
Jordan carver с большими сиськами
Читать далее...

<

Меню