1. Кладограммы и филограммы.
кладограмма – древовидная диаграмма, отражающая гипотетическую историю эволюции живого. Примером глобального дерева, охватывающего эволюцию биологического мира, является дерево 16S – 18S рРНК.
филограмма – древовидная диаграмма, отражающая ход изменения признака. Распределяет микроорганизмы в соподчиненные группы и позволяет оценить сходство и различие групп микроорганизмов, определить по длине ветвей предков и потомков.
2. Корневые и некорневые.
Корневое дерево отражает эволюционный путь от общего предшественника к потомкам и в своем составе обязательно имеет узел (корневой узел), соответствующий общему предшественнику. Некорневые деревья отражают лишь степень взаимосвязи между видами.
а.
б
а
Рис. 16. Примеры некорневых (а) и корневых (б) дендрограмм
а. некорневая дендрограмма отражает взаимоотношения между
гомологичными генами: А, В, С, D. Топология дерева включает 4 наружных узла А,В,С,D и
два внутренних f и e, представляющих гены-предшественники.
б. корневая дендрограмма отражает возможные варианты эволюционных
взаимоотношений генов A, B, C, D.
3. Масштабированные и немасштабированные дендрограммы
В
Рис. 17. Компоненты дендрограммы
Компоненты эволюционных деревьев (рис. 18):
Корень – соответствует общему предшественнику всех таксонов.
Узел – место соединения ветвей, объединяющее представителей одной таксономи-ческой группы (одного вида, однотипные штаммы).
Ветвь – графическое изображение взаимосвязи между таксонами. Длина ветви может отражать количество изменений, произошедших в данном ответвлении.
Топология – характер расположения ветвей.
Клады – группа из двух и более таксонов, включающая общего предшественника и все произошедшие от него монофилетические группы (все родственные последовательности ДНК, произошедшие от одной общей ДНК-предшественника).
Изучение эволюции генов и белков требует проведения сравнений между гомологичными последовательностями ДНК/протеинов. Существуют следующие варианты гомологичных генов:
Ортологи – гомологичные гены, произошедшие от общего гена-предшественника в ходе естественного видообразования. Несмотря на некоторые структурные отличия, ортологи имеют сходные функции.
Паралоги – гомологичные гены, произошедшие в результате удвоения гена-предшественника. Удвоившиеся гены одного организма претерпевают независимые изменения, вследствие чего нередко обладают разными функциями.
Ксенологи – гомологичные гены, произошедшие в результате горизонтального переноса генов между организмами. Функции могут быть как идентичными, так и разными.
1 Геномные мутации отсутствуют у бактерий, в связи с наличием у них только одной хромосомы
1 Для студентов, занимающихся в кружке по микробиологии
1 Пробой в микроэррей исследованиях называют известные ДНК, пептиды; образцом, или мишенью называют изучаемую ДНК
1 Идентификацию секвенированных ДНК-фрагментов проводят путем их сравнения с международным банком геномов (доступ через сервер http://www. ncbi.nlm.nih.gov/blast/) с использованием программы BLAST