Este documento describe los métodos de reconstrucción filogenética, incluidas las matrices de distancia, la máxima parsimonia y la máxima verosimilitud. Explica cómo los datos moleculares como el ADN y las proteínas son más útiles para reconstruir filogenias que los datos morfológicos. También proporciona ejemplos del método UPGMA y discute la filogenia actual del hombre y sus parientes más cercanos basada en datos moleculares y morfológicos.

1. Métodos de
reconstrucción
filogenética Antonio Barbadilla P.

2. Evolución:
descendencia con modificación
Tiempo
Antepasado común
humanos y chimpancé
5 millones de años
Antepasado común
humanos y bacterias 3000 millones de años

3. ¿Qué es una filogenia?

4. ¿Qué es una filogenia?
• La forma (o topología) de estos árboles constituye
uno de los hechos dominantes e indispensables de la
historia de la evolución
Una filogenia es la historia de laUna filogenia es la historia de la
ramificación de las rutas que sigueramificación de las rutas que sigue
la herenciala herencia

5. • Datos morfológicos vs moleculares
• Datos moleculares (DNA y proteínas)
• son universales
• evolucionan más uniformemente
• son más adecuados para el análisis cuantitativo
• son mucho más abundantes
La revolución molecular en la clasificación
de los seres vivos
Ahora es posible hacer realidad el sueño de
Darwin de reconstruir “un árbol
genealógico verdadero de cada gran reino
de la Naturaleza”

6. 1.1. Matrices de distanciaMatrices de distancia
2.2. Máxima parsimoniaMáxima parsimonia
3.3. Máxima verosimilitudMáxima verosimilitud
Métodos de reconstrucción

7. 1. Matrices de distancia1. Matrices de distancia: distancia
evolutiva (número de sustituciones de
aminoácidos o de nucleótidos entre
secuencias)
• UPGMA
• Distancia transformada
• Unión al vecino (Neighbor-Joining))
• Mínima Evolución
Métodos de reconstrucción

8. 2. Máxima parsimonia2. Máxima parsimonia: estado de un
carácter (se determina que aminoácido o
nucleótido concreto está en cada sitio y se
determina cuales son informativos). Se
busca el árbol que requiere el menor
número de cambios evolutivos para explicar
las diferencias entre los OTUs.
Métodos de reconstrucción

9. 3. Máxima verosimilitud3. Máxima verosimilitud: Se calcula
la verosimilitud de un conjunto de
secuencias para todos los árboles
posibles, y se escoge el de mayor
verosimilitud.
Métodos de reconstrucción

10. Métodos de distancia:
UPGMA: Método de agrupamiento de pares con
la media aritmética no ponderada
OTU
OTU A B C
B dAB
C dAC dBC
D dAD dBD dCD
OTUs (Unidad
Taxonómica Operativa):
A, B, C y D
A
B
Mínimo es dAB
dAB
2
dij: número de
sustituciones
entre secuencias
i y j
1er
par
de OTUs

11. UPGMA
OTU
OTU (AB) C
C d(AB)C
D d(AB)D dCD
A
B
C
d(AB)C
2
d(AB)C
dAC + dBC
=
2
Mínimo es d(AB)C
3er
OTU

12. A
B
C
D
UPGMA
dAB
2
d(AB)C
2
d(ABC)D
2
Árbol final con
distancias de las
ramas
d(ABC)D = [dAD + dBD + dCD]/3

13. OTUs: A, B, C y D
Ejemplo de aplicación
OTU
OTU A B C
B 8
C 4 12
D 18 21 20

14. A
B
C
D
E
Tiempo
Árbol enraizado
A
B
C D
E
Árbol desenraizado

15. • OutgroupOutgroup (taxón externo):
permite enraizar un árbol
desenraizado

16. La filogenia del hombre y sus
parientes más próximos

17. Human
Chimp
Gorila
Orangutan
Gibbon
Pongidae
Hilobatidae
Hominidae
Filogenia tradicional de humanos y
antropomorfos

18. Número medio de substituciones
nucleotídicas por 100 sitios
OTU Hum Chim Gorila Orang
Chim 1,45
Gorila 1,51 1,57
Orang 2,98 2,94 3,04
Mono
Rhesus 7,51 7,55 7,39 7,10
H
C
G
O
Mono
Rhesus
0,7
3
0,7
7
1,49
3,69
Árbol por UPGMA
Filogenia de humanos y primates
antropomorfos

19. Filogenia actual de humanos y
antropomorfos que integra los datos
moleculares y morfológicos
H
C
G
O
G Hilobatidae
Hominidae

20. Hombre Neandertal

21. Reconstrucción UPGMA
A
C
B
D
2
5
10