Wie Stammbäume aus Aminosäurensequenz darstellen?
Die Aufgabe ist es, für drei Vampirfledermausarten einen phylogenetischen Stammbaum zu erstellen, ausgehend von einem pflanzenfressenden Urahn. (Für den Urahn liegt keine Sequenz jedoch vor)
Sind meine Ansätze richtig, es durch die generischen Veränderungen/Mutationen darzustellen?
1 Antwort
Dein Ansatz über die Ähnlichkeit der AS-Sequenz (bzw. DNA-Sequenzen) zu gehen, ist richtig.
Du musst aber jeweils die Arten mit den geringsten Unterschieden (Distanzen) gruppieren und davon ausgehend dich mit zunehmender Distanz zur Wurzel des Baums durcharbeiten. Das heißt, dass Arten mit der geringsten Distanz von einem gemeinsamen Knoten abzweigrn (Schwestergruppenverhältnis). Die Schwestergruppe dieser gemeinsamen Gruppe ist dann die Art bzw. Gruppe mit den nächstkleinsten Unterschieden usw.
Dafür musst du zunächst eine Distanzmatrix aufstellen, in der du tabellarisch die Unterschiede abzählst und auflistest.
Dazu schreibst du (beginnend mit der zweiten Zelle) zuerst in die erste Spalte untereinander die Taxa, die verglichen werden sollen. Also z. B. A, B, C oder 1, 2, 3 oder Art 1, Art 2, Art 3 usw. In die erste Zeile schreibst du dasselbe noch einmal (wieder mit der zweiten Zelle beginnend). Das sieht dann z. B. so aus:
|_____|Art 1|Art 2|Art 3|
|Art 1|_____|_____|_____|
|Art 2|_____|_____|_____|
|Art 3|_____|_____|_____|
Dann zählst du für jedes Paar die Anzahl der Unterschiede. Für Art 1/Art 1, Art 2/Art 2 und Art 3/Art 3 ist die Distanz logischerweise 0:
|_____|Art 1|Art 2|Art 3|
|Art 1|__0__|_____|_____|
|Art 2|_____|__0__|_____|
|Art 3|_____|_____|__0__|
Wenn Art 1 der Kammzahnvampir ist und Art 2 der Weißflügelvampir, unterscheiden sich die AS-Sequenzen an 7 Stellen:
|_____|Art 1|Art 2|Art 3|
|Art 1|__0__|__7__|_____|
|Art 2|_____|__0__|_____|
|Art 3|_____|_____|__0__|
Wenn Art 3 der Gemeine Vampir ist, sind es zum Kammzahnvampir 6 Unterschiede:
|_____|Art 1|Art 2|Art 3|
|Art 1|__0__|__7__|__6__|
|Art 2|_____|__0__|_____|
|Art 3|_____|_____|__0__|
usw.
Wenn du alle Zellen ausgefüllt hast, suchst du die Paare mit der kleinsten Distanz und gruppierst sie jeweils zusammen. Du kannst dich an der Abb. 1 auf dieser Seite orientieren (die Tabelle sind dort als relative Werte angegeben, 0.08 heißt also, dass der Unterschied 8 % beträgt, 0.12 bedeutet einen Unterschied von 12 % usw.): https://www.mpg.de/8862191/jb_2014.
Welchen Stammbaum meinst du denn? Du hast zwei Stammbäume aufgezeichnet und beide sagen etwas Unterschiedliches aus. ;-)
Ich meine den Stammbaum rechts. Wo man den knoten sieht.
Beziehungsweise welcher eigener sich für eine Klausur besser, wo man lediglich die Aufgabe hat zu der Sequenz einen phylogenetischen Stammbaum aufzustellen?
Meine Matrix sieht so aus:
|_____|Art 1|Art 2|Art 3|
|Art 1|__0__|__7__|__6__|
|Art 2|__7__|__0__|__2__|
|Art 3|__6__|__2__|__0__|
Deine auch?
Damit ist der rechte Baum korrekt. Welche Form du wählst, ob gerade wie rechts, winkelig wie links oder geschwungen, ist egal. Wichtig ist, dass der Baum das korrekte Verzweigungsmuster hat.
Súper, meine Matrix sieht auch so aus. Unser Lehrer hat uns leider nichts zum Thema beigebracht und unser Buch hat keine Seite dazu. Trotzdem ist es Schwerpunkt der Klausur. Ich danke dir!
Noch kurze Frage: müssen die “Äste” dann auf gleicher Höhe enden? Ja, oder?
müssen die “Äste” dann auf gleicher Höhe enden? Ja, oder?
Jein. Es kommt darauf an, welche Art eines Stammbaums es ist. Bei einem Kladogramm ist die Astlänge egal. Bei einem Phylogramm hat die Astlänge noch eine zusätzliche Bedeutung, z. B. entspricht die Astlänge der Distanz oder dem Zeitpunkt der Trennung. :-)
Ahhh. Gut, dann bleibe ich wohl bei einem Kladogramm. Die Aufgabenstellung verriet nichts über eine Länge der Distanz oder den Zeitpunkt.
Schon mal danke. Aus der Distanzmatrix folgt: Art 1 hat am meisten Unterschiede zu Art 2, Art 3. Art 2 und 3 sind am nähsten Verwandt. Dann macht jedoch mein Stammbaum Sinn, oder? Wo Art 2,3 von einem knoten abzweigen.