Teoria e Prática de Sistemática Filogenética
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- Aline Sabala Amarante
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1 Disciplina BOT-99 PPG-BOT-INPA Teoria e Prática de Sistemática Filogenética Alberto Vicentini alberto.vicentini@inpa.gov.br Mário Henrique Terra Araujo araujo.mht@gmail.com Programa de Pós-Graduação em Botânica do INPA
2 Gene Trees vs. Species Trees Histórias evolutivas dos genes Histórias evolutivas das populações ou espécies
3 Gene Trees vs. Species Trees Histórias evolutivas dos genes Incongruências Discordância genealógica Duplicações genéticas Sorteamento de polimorfismos ancestrais Transferência Lateral (Horizontal) de genes Histórias evolutivas das populações ou espécies
4 Gene Trees em Populações de organismos sexuais biparental uniparental asexuais dois alelos, cada um com sua história genoma é herdado inteiro, (não) há mudança de homologia primária (posição dos genes no cromossomo e alinhamento)
5 Alelos diplóide Duas ou mais cópias de um gene, num locus, (local) no cromossomo (com ou sem variação na sequência de DNA e com/sem efeito fenotípico)
6 Alelos como variação de sequência molecular As duas cópias em cromossomo homólogos X2 X2 X3 X2
7 Alelos Gametas Think like a gamete!! Cada alelo é segregado independentemente, tem a sua genealogia Alan Templeton
8 Alelos diplóide Duas ou mais variantes de um gene, no locus, (local) no cromossomo
9 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
10 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
11 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
12 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
13 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
14 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
15 Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
16 56 cruzamentos ~ 9.8 milhões de caminhos possíveis Indivíduo = 2 alelos (do pai e mãe)
17 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like
18 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like Coalescencia
19 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like Coalescencia
20 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like Coalescencia
21 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like Coalescencia
22 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like Coalescencia Coalescencia + velha
23 Relações reticuladas Intra-populacional História do gene é tree-like Sorteamento de polimorfismo ancestral (extinção de variação) Coalescencia Coalescencia + velha
24 Árvores discordantes Dois Locus (genes) em diferentes cromossomos (unlinked)
25 Árvores discordantes Dois Locus (genes) em diferentes cromossomos (unlinked) Segregação alélica é independente e devido à RECOMBINAÇÃO, genes não ligados fisicamente podem ter filogenias discordantes
26 White et al. 2009
27 Gene tree == filogenia dos alelos de um único gene ou locus ou "recombinational gene"
28 Gene tree == filogenia dos alelos de um único gene ou locus ou "recombinational gene"
29 Coalescência alelos de A e (B+C) Coalescência alelos das populações B e C
30 Coalescência alelos das populações B e C Coalescência alelos de A e (B+C) Deep coalescence
31
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33
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35 Species Tree Gene Tree
36 Species Tree Persistência de polimorfismo ancestral (incomplete lineage sorting) Gene Tree
37 Species Tree Gene Tree Duplicações de genes Transferência Lateral - Introgressão - Hibridização
38 Duplicações de genes duplicação de genes ou genes grupos de genes linkados polyploidia Duplicação do genoma inteiro
39 Gene Family Duplicação
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41 Duplicações de genes Comparações ortólogas Comparações parálogas Comparações ortólogas Genes Knox são expressos exclusivamente no meristema e no tronco de folhas simples, e em primórdios foliares de folhas compostas, possivelmente envolvidos com diversidade de forma de folhas
42 Duplicações de genes
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44
45 Paralogia
46 Evolução reticulada Species Tree Gene Tree Transferência Lateral/Horizontal de Genes Introgressão - Hibridização - fusão de linhagens
47
48 Transferência Lateral/ Horizontal de Genes (sem cruzamento sexual) LGT ~
49 Hibridização / Introgressão
50 Hibridização / Introgressão
51
52 Heerwaarden et al
53 Especiação por hibridação lineage fusion
54 Wendel & Grover 2015
55 Hibridização / Introgressão Fusão genômica Duplicação genômica Persistência de Polimorfismo Ancestral
56
57 Hedyosmum (Chloranthaceae) ZHANG et al. 2015
58 Pagamea guianensis s.l. 4 to 6 Ma BP cpdna ** ** ** ** ** ITS ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** 8 to 10 Ma BP ** ** **** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ****** ** ** ** ** ** ** ** ** ** Latitude km 60 Longitude Vicentini in review
59 Espécies Devemos esperar que espécies sejam monofiléticas? Podemos reconhecer espécies com o critério de monofilia? Hibridização / Introgressão Fusão genômica Duplicação genômica Persistência de Polimorfismo Ancestral
60
61 Espécies como linhagens Conceitos como critérios Todos os conceitos modernos de espécie definem, explícita ou implicitamente, que espécies são segmentos de linhagens evolutivas no nível de populações de Queiroz 1998
62 Espécies como linhagens Conceitos como critérios Monofilia em todos os apelos de um gene Isolamento reprodutivo
63 Espécies como linhagens Conceitos como critérios Monofilia em todos os apelos de um gene Isolamento reprodutivo Isolamento reprodutivo Monofilia em todos os apelos de um gene
64 Espécies como linhagens Conceitos como critérios Monofilia em todos os apelos de um gene Isolamento reprodutivo Isolamento reprodutivo Monofilia em todos os apelos de um gene Espécies como "indivíduos" E cada causo é um causo Toshiba
65 Especiação Isolamento reprodutivo deve ser o critério que guia o entendimento de espécies e de especiação Coyne and Orr 2004
Teoria e Prática de Sistemática Filogenética
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