Arama

Filogenetik

Güncelleme: 4 Ekim 2010 Gösterim: 5.802 Cevap: 3
ThinkerBeLL - avatarı
ThinkerBeLL
VIP VIP Üye
20 Nisan 2009       Mesaj #1
ThinkerBeLL - avatarı
VIP VIP Üye
Filogenetik

Sponsorlu Bağlantılar
Genomik bilgi kullanılarak canlılar arasındaki ilişkileri ve moleküler düzeydeki benzerlikleri anlamlandırmaya çalışan biyoloji bilimidir. Canlılar arası bu genomik benzerliğin biyolojik olarak nelere tekabül ettiğine dair çıkarımlarda bulunmak da bu bilimin konusudur. Şimdilerde bilgisayar teknolojisine paralel gelişen bu devasa bilimi bir yazıya indirgemek imkansızdır. Joe Felsenstein 2004 yılında yayınladığı kitabında bu tarihe kadar sadece Filogenetik alanında farklı metodlar üzerine yayınlanmış olan 3000’den fazla akademik makalenin varlığından bahsetmiştir. Bu durumda burada sunulan bilginin filogenetiği öğrenmek için kafi gelmeyeceği açıktır. Ancak çok özet de olsa sunulan bilginin faydası olacağı muhakkaktır.
Canlılar arasındaki genom benzerlikleri DNA ya da protein dizileri kullanılarak yapılır. Bu dizilere ait bilginin özetlenmesi ve görsel olarak anlaşılabilmesi için Filogenetik ağaçlar üretilir ve kullanılır. Bu ağaçlar genellikle oldukça karmaşık metotlar ile elde edilirler.
DNA’nın sekans bilgileri yahut da markör bilgileri; proteinlerin ise proteini oluşturan aminoasit zincir bilgileri karşılaştırılmada ve filogenetik ağaç yapımında kullanılır. İlk olarak canlılar arası benzerliklerin moleküler formülasyonu olarak ortaya çıkan alan daha sonraları doğal hayatın korunmasından adli tibba varana dek, biyolojinin hemen her alanında kullanılmaya başlanmıştır. Örneğin aminoasit dizilimi bilinen ancak fonksiyonu bilinmeyen bir protein başka proteinlerle karşılaştırılarak benzerlik ağaçları oluşturulabilir ve eldeki proteinin olası fonksiyonları bu yolla tahmin edilebilir. Bilinmektedir ki değişik canlılara ait genom süratle sekanslanmaktadır (DNA'nın nükleotid baz şifresi çözülmektedir). Bu da beraberinde birçok proteinin aminoasit dizilim bilgisini ortaya çikarmaktadir. Ne var ki bu kadar hızlı bulunan proteinlerin teker teker fonksiyonun bulunması hayli zor ve zaman almaktadır. Filogenetik ağaçlar bulunan bu yeni proteinlerin fonksiyonel sınıflandırmalarında oldukça kullanışlıdır.
Filogenetik sınıflandırmalar ayrıca ekonomik açıdan önemli kültür bitkilerinde eldeki genetik kaynakların daha profesyonelce kullanılabilmesi için gerekli genetik bilginin temininde; ıslah metotlarının uzun zaman içerisinde canlıların genomik yapısında meydana getirdiği değişikliklerin mahiyeti ve bu değişikliklerin eriştiği nokta hakkında bilgi edinmede de oldukça yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
Filogenetikte farklı metotların kullanımı değişik akademisyenler tarafından bir din gibi savunulmaktadır. Bunun en temel sebeplerinden bir tanesi filogenetikte tek ve kesin bir sonucun olmamasıdır. Özellikle DNA’nın çok hızlı sekanslanması beraberinde bir bilgi deryasını getirmiştir. Var olan tüm bilginin kullanılması hesaplama olanakları ve teknikleri açısından imkânsızdır. Mevcut bilgisayar programlarının en güçlüleri, en hızlı bilgisayarlarla haftalarca çalışarak makul sayılabilecek bir sonuca ulaşmaktadır. Bunun temel sebebi artan birim( gen, protein, tür, popülasyon vs) sayısının muhtemel ağaç sayısını geometrik olarak arttırmasıdır. Örneğin 3 farklı birim sadece 3 farklı ağaç oluşturabilir. Birim sayısı dörde çıktığında ağaç sayısı 15, birim sayısı beşe çıktığında 105; elli birim ile mümkün farklı ağaç sayısı filog
olacaktır. Sayının büyüklüğünü bir kere daha düşünün.
Tanrı varsa eğer, ruhumu kutsasın... Ruhum varsa eğer!
ThinkerBeLL - avatarı
ThinkerBeLL
VIP VIP Üye
2 Eylül 2010       Mesaj #2
ThinkerBeLL - avatarı
VIP VIP Üye
Filogenetik
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Sponsorlu Bağlantılar

Biyolojide filogenetik, çeşitli organizma grupları (örneğin türler veya topluluklar) arasındaki evrimsel ilişkinin araştırmasıdır. Bu ilişkiler filogeni olarak adlandırılır. Filogenetik terimi Yunanca kökenlidir, "kabile, ırk" anlamına gelen file veya filon (φυλή/φῦλον) ve doğumla ilişkili anlamındaki genetikos (γενετικός) ("doğum" anlamında olan genesis (γένεσις) kökünden gelir) terimlerinden türetilmiştir. Organzimaların sınıflandırması ve adlandırması olan taksonomi, filogenetikten büyük miktarda etkilenmiştir ama yöntemsel ve mantıksal olarak farklıdır. Bu iki saha, "kladizm" veya "kladistik" olarak bilinen filogenetik sistematik bilim dalında örtüşürler. Filogenetik sistematikte taksonları birbirinden ayırdetmek için sadece filogenetik ağaçlar kullanılır. Evrimsel hayat ağacının araştırılması için filogenetik analiz yöntemleri vazgeçilmez hâle gelmiştir.
İlgili bir kavram olan filogenez, bir biyolojik türün (veya bir organizmalar grubunun) bir dizi şekillerden geçerek meydana gelen evrimsel gelişimidir. Bu terim bir organizmanın belli bir özelliğinin (örneğin anatomik bir yapısının) gelişimi için de kullanılabilir. Bu ismin sıfat hali filogeniktir.

Filogenetik ağaç yapımı
Evrim bir dallanma süreci olarak düşünülebilir. Topluluklar zaman içinde değişime uğrar ve bunun sonucu farklı dallar halinde türleşir, birbiriyle melezlenir veya tükenerek son bulur. Bu süreçler bir filogenetik ağaç olarak gösterilebilir.
Filogenetiğin çözmeye çalıştığı sorun, genetik verilerin sadece bugüne ait olması, fosil kayıtlarının (osteometrik verilerin) ise tesadüfi ve güvenilmez olmasıdır. Tüm ağacın çizilebilmesi içine evrimin nasıl çalıştığı hakkındaki bilgiler kullanılır. Dolayısıyla filogenetik ağaç, evrimsel olayların meydana gelme sırasıyla ilgili bir hipoteze bağlıdır.
Kladistik, canlı gruplarının birbiriyle paylaştığı özelliklere göre sınıflandırma yapması nedeniyle filogenetik ağaçlar hakkında çıkarım yapmak için hâlen tercih edilen yöntemdir. Filogenik çıkarımları yapmak için kullanılan en yaygın yöntemler arasında parsimoni, maksimum olasılık ve Markov zinciri Monte Karlo-temelli Bayes çıkarımı sayılabilir. Yirminci yüzyıl ortalarında popüler olan ama günümüzde geçerliliğini yitirmiş olan fenetik, uzaklık matrisine dayalı yöntemler kullanarak toplam benzerliğe dayalı ağaçlar inşa etmekte kullanılır, bunların filogenetik ilişkilere karşılık geldiği varsayılır. Tüm bu yöntemler sözkonusu biyolojik türlerde gözlemlenen özelliklerin evrimleşmesini betimleyen matematik modellere dayalıdır ve genelde moleküler filogenetikte uygulanırlar. Moleküler filogenetik durumunda kullanılan biyolojik özellikler, nükleotit veya amino asit dizileridir.


Organizmaların gruplandırılması
Filogenetik gruplar (taksonlar) monofiletik, parafiletik veya polifiletik olabilir.
Ad:  554px-Phylogenetic-Groups.svg.png
Gösterim: 746
Boyut:  53.9 KB

Filogenetik ağaçlardaki gruplamaları tarif etmek için belli terimler vardır. Örneğin, tüm kuşlar ve sürüngenlerin tek bir ortak atadan geldiğine inanılmaktadır, dolayısıyla bu taksonomik gruplamaya (sağdaki şekilde sarı gösterilen) monofiletik denir. "Modern sürüngenler" (şekilde siyan renkli) ortak bir ataya sahip olan bir gruptur ama bu atanın tüm ahvadını içermez (kuşlar hariçtir). Bu, parafiletik bir grubun örneğidir. Sıcak kanlı hayvanlar gibi bir grup, hem memelileri hem de kuşları (şekilde kırmızı/turuncu) ve polifiletik olarak adlandırılır çünkü bu grubun üyeleri en yakın ortak atayı içermez.

Moleküler filogenetik
Organizmalar arasındaki evrimsel bağlantıların grafik gösterimi filogenetik ağaçlarla yapılır. Evrim doğrudan gözlemlenemeyen uzun süreler içinde meydana geldiği için, biyologlar filogenileri inşa edebilmek için günümüz organizmaları arasındaki evrimsel ilişkiler hakkında çıkarımlar yapmak zorundadır. Fosiller filogenilerin inşasında yardımcı olabilir; ama fosil kalıntılar çoğu zaman faydalı olamayacak derecede seyrektir. Eskiden fenotiplere, genellikle anatomik karakteristiklere bakılarak filogenetik ilişkiler belirlenmekteyken, günümüzde filogenetik ağaçları inşa etmek için moleküler veriler (örneğin protein ve DNA dizileri) kullanılmaktadır.


Ernest Haeckel'in yineleme teorisi
19. yüzyılda Ernest Haeckel'in yineleme (recapitulation) kuramı ve biyogenetik kanunu genel kabul görmüştü. Bu teori genelde "ontogeni filogeniyi yineler" olarak ifade edilir, yani bir organizmanın gelişimi o türün evrimsel gelişimini aynen yansıtır. Haeckel'in hipotezinin ilk versiyonu, embriyonun yetişkin evrimsel atalar şeklinde olduğu, artık yanlış kabul edilmektedir.
Hipotezin yeni ifadesi, embriyonun gelişiminin evrimsel ataların embriyolarınkini yansıttığıdır. Haeckel, beş profesör tarafından kanıt olarak gösterdiği embriyoların fotoğraflarını tahrif etmekle suçlanmıştır. Çoğu modern biyolog, ontogeni ve filogeni arasında çok sayıda bağlantı olduğunu kabul eder, bunları evrim teorisi ile açıklar veya bu teori için bu ilişkileri destekleyici kanıt olarak görür. Donald Williamson larva ve embriyoların, başka taksonlardan melezleme yoluyla aktarılmış yetişkinlere karşılık geldiğini öne sürmüştür (larval transfer teorisi).

Gen transferi
Genelde organizmalar genleri iki yoldan kalıt alabilirler: dikey gen transferi ve yatay gen transferi/ Dikey gen transferi genlerin ebeveynden yavruya aktarımıdır; yatay gen transferi ise birbiriyle ilişkisiz organizmalar arasında genlerin geçmesi ile meydana gelir. Yatay gen transferi prokaryotlarda sık rastlanan bir olgudur.
Yatay gen transferi organizmaların filogenisinin belirlenmesini karmaşıklaştırmıştır. Belli organizma gruplarında filogenetik ağacı çizmek için hangi gene bakıldığına bağlı olarak farklı filogenilerin elde edildiği rapor edilmiştir.
Carl Woese, ribozomal RNA'yı kodlayan genlerin evrimsel anlamda çok eski oldukları ve yatay gen transferi göstermeden (veya çok az göstererek) tüm canlı soylarında bulunduklarını keşfetmiştir. Bu bulgusuna dayanarak Woese canlılarda üç saha (üst-alem) teorisini ortaya atmıştır. Filogenileri oluşturmak için ribozomal RNA dizilerin moleküler saat olarak kullanılması yaygın bir yöntemdir.
Bu yöntem özellikle mikroorganizmaların filogenisi için özellikle faydalı olmuştur çünkü mikroorganzimalar fenotipik özelliklerine dayanarak sınıflandırılamayacak kadar birbirlerine benzerler. Ayrıca biyolojik türlere hakkındaki geleneksel kavramlar mikroorganizmalara uygulanamaktadır.


Takson örneklemesi ve filogenetik sinyal
Moleküler biyolojideki ileri dizileme teknolojilerinin gelişimi sayesinde, filogenileri belirlemek için büyük miktarlarda veri (DNA veya protein dizileri) elde etmek mümkün hale gelmiştir. Örneğin, mitokondriyal genomlara dayanan karakter matrisleri kullanan bilimsel çalışmalar yaygındır. Ancak, kimi araştırmacı, bu matrislerdeki karakter sayısının yüksek olmasındansa takson sayısının yüksek olmasının daha önemli olduğunu iddia etmiştir, çünkü takson sayısı ne kadar çok olursa elde edilecek filogeni o derece daha güvenilir olur. Bunun bir nedeni uzun dalların ayrışmasıdır. Mümkün olduğu durumlarda fosil verilerinin filogenilere dahil edilmesinin bu yüzden önemli bir neden olduğu öne sürülmüştür.
Ağaç inşasının doğruluğuna etki eden bir diğer önemli unsur, kullanılan veride faydalı bir filogenetik sinyal olup olmadığıdır. Filogenetik sinyal terimi, birbiriyle ilişkili organizmaların genetik malzeme veya fenotipik özellikleri bakımından birbirlerine benzeyip benzemedikleri ile ilgilidir.

Tanrı varsa eğer, ruhumu kutsasın... Ruhum varsa eğer!
jaws - avatarı
jaws
Ziyaretçi
1 Ekim 2010       Mesaj #3
jaws - avatarı
Ziyaretçi
Filogenetik Analiz



PhylogeneticTree

Moleküler filogenetik Analiz
DNA ve protein dizilerinin karşılaştırılmasıyla yapılan moleküler filogenetik analizler, türlerin evrimsel ilişkilerini, çoklu gen ailelerinde gen duplikasyon örneklerini, genlerin ve genomların evrimini şekillendiren seçici güçleri anlamamızı ve moleküler evrim oranlarının hesaplanmasını sağlamaktadır.

RefGen, filogenetik analizi üzerine kazanmış olduğu tecrübe ile müşterilerine hizmet vermektedir.

Servisin Tanımı:
DNA dizi analizi
DNA ve protein dizilerinin referans dizilerle karşılaştırılması
"Distance Matriks"
NJ (Neighbour-Joining)
UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean)
ME (Minimum Evolution)
MP (Maximum Parsinomy)
Filogenetik ağacın güvenirliği için 'bootstrap' ve 'interior branch length' testleri
Değişik topolojilerde ağaç çizimi
'Pairwise Distance' hesaplaması

canlilarin siniflandirilmasi
CenneT-ul Meva - avatarı
CenneT-ul Meva
Ziyaretçi
4 Ekim 2010       Mesaj #4
CenneT-ul Meva - avatarı
Ziyaretçi
Filogenetik

Biyolojide filogenetik çeşitli organizma grupları (örneğin türler veya topluluklar) arasındaki evrimsel ilişkinin araştırmasıdır. Bu ilişkiler filogeni olarak adlandırılır. Filogenetik terimi Yunanca kökenlidir, "kabile, ırk" anlamına gelen file veya filon (φυλή/φῦλον) ve doğumla ilişkili anlamındaki genetikos (γενετικός) ("doğum" anlamında olan genesis (γένεσις) kökünden gelir) terimlerinden türetilmiştir. Organzimaların sınıflandırması ve adlandırması olan taksonomi, filogenetikten büyük miktarda etkilenmiştir ama yöntemsel ve mantıksal olarak farklıdır. Bu iki saha, "kladizm" veya "kladistik" olarak bilinen filogenetik sistematik bilim dalında örtüşürler. Filogenetik sistematikte taksonları birbirinden ayırdetmek için sadece filogenetik ağaçlar kullanılır.. Evrimsel hayat ağacının araştırılması için filogenetik analiz yöntemleri vazgeçilmez hâle gelmiştir.
İlgili bir kavram olan filogenez, bir biyolojik türün (veya bir organizmalar grubunun) bir dizi şekillerden geçerek meydana gelen evrimsel gelişimidir. Bu terim bir organizmanın belli bir özelliğinin (örneğin anatomik bir yapısının) gelişimi için de kullanılabilir. Bu ismin sıfat hali filogeniktir.
Filogenetik ağaç yapımı

Evrim bir dallanma süreci olarak düşünülebilir. Topluluklar zaman içinde değişime uğrar ve bunun sonucu farklı dallar halinde türleşir, birbiriyle melezlenir veya tükenerek son bulur. Bu süreçler bir filogenetik ağaç olarak gösterilebilir.
Filogenetiğin çözmeye çalıştığı sorun, genetik verilerin sadece bugüne ait olması, fosil kayıtlarının (osteometrik verilerin) ise tesadüfi ve güvenilmez olmasıdır. Tüm ağacın çizilebilmesi içine evrimin nasıl çalıştığı hakkındaki bilgiler kullanılır. Dolayısıyla filogenetik ağaç, evrimsel olayların meydana gelme sırasıyla ilgili bir hipoteze bağlıdır.
Kladistik, canlı gruplarının birbiriyle paylaştığı özelliklere göre sınıflandırma yapması nedeniyle filogenetik ağaçlar hakkında çıkarım yapmak için hâlen tercih edilen yöntemdir. Filogenik çıkarımları yapmak için kullanılan en yaygın yöntemler arasında parsimoni, maksimum olasılıkMarkov zinciri Monte Karlo-temelli Bayes çıkarımı sayılabilir. Yirminci yüzyıl ortalarında popüler olan ama günümüzde geçerliliğini yitirmiş olan fenetik, uzaklık matrisine dayalı yöntemler kullanarak toplam benzerliğe dayalı ağaçlar inşa etmekte kullanılır, bunların filogenetik ilişkilere karşılık geldiği varsayılır. Tüm bu yöntemler sözkonusu biyolojik türlerde gözlemlenen özelliklerin evrimleşmesini betimleyen matematik modellere dayalıdır ve genelde moleküler filogenetikte uygulanırlar. Moleküler filogenetik durumunda kullanılan biyolojik özellikler, nükleotit veya amino asit dizileridir. ve
Organizmaların gruplandırılması

300px Phylogenetic Groupssvg

Filogenetik gruplar (taksonlar) monofiletik, parafiletik veya polifiletik olabilir.


Filogenetik ağaçlardaki gruplamaları tarif etmek için belli terimler vardır. Örneğin, tüm kuşlar ve sürüngenlerin tek bir ortak atadan geldiğine inanılmaktadır, dolayısıyla bu taksonomik gruplamaya (sağdaki şekilde sarı gösterilen) monofiletik denir. "Modern sürüngenler" (şekilde siyan renkli) ortak bir ataya sahip olan bir gruptur ama bu atanın tüm ahvadını içermez (kuşlar hariçtir). Bu, parafiletik bir grubun örneğidir. Sıcak kanlı hayvanlar gibi bir grup, hem memelileri hem de kuşları (şekilde kırmızı/turuncu) ve polifiletik olarak adlandırılır çünkü bu grubun üyeleri en yakın ortak atayı içermez.
Moleküler filogenetik

Ana madde: moleküler filogenetik
Organizmalar arasındaki evrimsel bağlantıların grafik gösterimi filogenetik ağaçlarla yapılır. Evrim doğrudan gözlemlenemeyen uzun süreler içinde meydana geldiği için, biyologlar filogenileri inşa edebilmek için günümüz organizmaları arasındaki evrimsel ilişkiler hakkında çıkarımlar yapmak zorundadır. Fosiller filogenilerin inşasında yardımcı olabilir; ama fosil kalıntılar çoğu zaman faydalı olamayacak derecede seyrektir. Eskiden fenotiplere, genellikle anatomik karakteristiklere bakılarak filogenetik ilişkiler belirlenmekteyken, günümüzde filogenetik ağaçları inşa etmek için moleküler veriler (örneğin protein ve DNA dizileri) kullanılmaktadır.
Ernest Haeckel'in yineleme teorisi

19. yüzyılda Ernest Haeckel'in yineleme (recapitulation) kuramı ve biyogenetik kanunu genel kabul görmüştü. Bu teori genelde "ontogeni filogeniyi yineler" olarak ifade edilir, yani bir organizmanın gelişimi o türün evrimsel gelişimini aynen yansıtır. Haeckel'in hipotezinin ilk versiyonu, embriyonun yetişkin evrimsel atalar şeklinde olduğu, artık yanlış kabul edilmektedir. Hipotezin yeni ifadesi, embriyonun gelişiminin evrimsel ataların embriyolarınkiniErnest Haeckel). Çoğu modern biyolog, ontogeni ve filogeni arasında çok sayıda bağlantı olduğunu kabul eder, bunları evrim teorisi ile açıklar veya bu teori için bu ilişkileri destekleyici kanıt olarak görür. Donald Williamson larva ve embriyoların, başka taksonlardan melezleme yoluyla aktarılmış yetişkinlere karşılık geldiğini öne sürmüştür (larval transfer teorisi). yansıttığıdır. Haeckel, beş profesör tarafından kanıt olarak gösterdiği embriyoların fotoğraflarını tahrif etmekle suçlanmıştır (bkz.
Gen transferi

Genelde organizmalar genleri iki yoldan kalıt alabilirler: dikey gen transferi ve yatay gen transferi/ Dikey gen transferi genlerin ebeveynden yavruya aktarımıdır; yatay gen transferi ise birbiriyle ilişkisiz organizmalar arasında genlerin geçmesi ile meydana gelir. Yatay gen transferi prokaryotlarda sık rastlanan bir olgudur.
Yatay gen transferi organizmaların filogenisinin belirlenmesini karmaşıklaştırmıştır. Belli organizma gruplarında filogenetik ağacı çizmek için hangi gene bakıldığına bağlı olarak farklı filogenilerin elde edildiği rapor edilmiştir.
Carl Woese, ribozomal RNA'yı kodlayan genlerin evrimsel anlamda çok eski oldukları ve yatay gen transferi göstermeden (veya çok az göstererek) tüm canlı soylarında bulunduklarını keşfetmiştir. Bu bulgusuna dayanarak Woese canlılarda üç saha (üst-alem) teorisini ortaya atmıştır. Filogenileri oluşturmak için ribozomal RNA dizilerin moleküler saat olarak kullanılması yaygın bir yöntemdir.
Bu yöntem özellikle mikroorganizmaların filogenisi için özellikle faydalı olmuştur çünkü mikroorganzimalar fenotipik özelliklerine dayanarak sınıflandırılamayacak kadar birbirlerine benzerler. Ayrıca biyolojik türlere hakkındaki geleneksel kavramlar mikroorganizmalara uygulanamaktadır.
Takson örneklemesi ve filogenetik sinyal

Moleküler biyolojideki ileri dizileme teknolojilerinin gelişimi sayesinde, filogenileri belirlemek için büyük miktarlarda veri (DNA veya protein dizileri) elde etmek mümkün hale gelmiştir. Örneğin, mitokondriyal genomlara dayanan karakter matrisleri kullanan bilimsel çalışmalar yaygındır. Ancak, kimi araştırmacı, bu matrislerdeki karakter sayısının yüksek olmasındansa takson sayısının yüksek olmasının daha önemli olduğunu iddia etmiştir, çünkü takson sayısı ne kadar çok olursa elde edilecek filogeni o derece daha güvenilir olur. Bunun bir nedeni uzun dalların ayrışmasıdır. Mümkün olduğu durumlarda fosil verilerinin filogenilere dahil edilmesinin bu yüzden önemli bir neden olduğu öne sürülmüştür.
Ağaç inşasının doğruluğuna etki eden bir diğer önemli unsur, kullanılan veride faydalı bir filogenetik sinyal olup olmadığıdır. Filogenetik sinyal terimi, birbiriyle ilişkili organizmaların genetik malzeme veya fenotipik özellikleri bakımından birbirlerine benzeyip benzemedikleri ile ilgilidir.

Benzer Konular

20 Nisan 2009 / ThinkerBeLL Biyoloji