Войти
Рис. 1. Интервал до передачи и неполная сортировка по происхождению в филогенезе вируса, передаваемого человеком. Заштрихованное дерево представляет собой цепочку передачи, где каждая область представляет популяцию патогена у каждого из трех пациентов. Ширина заштрихованных участков соответствует генетическому разнообразию. В этом сценарии A заражает B с несовершенным узким местом передачи, а затем B заражает C. Генеалогия внизу реконструируется на основе выборки одной линии от каждого пациента в трех разных временных точках. Когда в доноре A существует разнообразие, интервал перед передачей будет происходить в каждом предполагаемом событии передачи (MRCA (A, B) предшествует передаче от A к B), и порядок событий передачи может стать случайным в генеалогии вируса. Обратите внимание, что интервал до передачи также является случайной величиной, определяемой разнесением донора во время каждой передачи. Длина терминальных ветвей также удлиняется из-за этих процессов. Неполная сортировка клонов, также называемая глубоким слиянием, сохранением предкового полиморфизма или межвидового полиморфизма, описывает явление в популяционной генетике, когда копии предковых генов не могут слиться (оглядываясь назад во времени) в общую предковую копию до более глубоких, чем предыдущие события видообразования. Другими словами, дерево, произведенное одним геном, отличается от дерева уровня популяции или вида, создавая несогласованное дерево. В результате сгенерированное дерево уровней видов может отличаться в зависимости от выбранных генов, используемых для оценки. Это отличается от полной сортировки по родословной, где дерево, созданное геном, совпадает с деревом на уровне популяции или вида. Оба являются общими результатами филогенетического анализа, хотя это зависит от гена, организма и техники отбора проб.
Концепция неполной сортировки по происхождению имеет некоторые важные значения для филогенетических методов. Сама по себе концепция несколько сложна и основывается на постоянстве полиморфизмов в различных событиях видообразования. Предположим, что происходят два последующих события видообразования, когда древний вид дает начало виду A, а затем - видам B и C. При изучении одного гена он может содержать несколько гаплотипов (полиморфизм). Гаплотип может быть утерян или зафиксирован у вида из-за генетического дрейфа. Если предковый вид имеет 2 гаплотипа, вид A будет содержать гаплотипы 1 и 2, и за счет генетического дрейфа и дивергенции путем дальнейшей мутации он может исправить гаплотип 1a. линия между видами A и видами B и C все еще содержит гаплотипы 1 и 2. Таким образом, эта линия имеет неполную сортировку линий генов. У вида B гаплотип 2 может стать фиксированным, тогда как гаплотип 1b может стать фиксированным у вида C. Если филогения этих видов основана на этих генах, это не будет отражать фактические отношения между видами. Другими словами, наиболее родственные виды не обязательно унаследуют наиболее родственные гаплотипы генов. Это, конечно, упрощенный пример, и в реальных исследованиях он обычно более сложен и содержит больше генов и / или видов.
При изучении приматов шимпанзе и бонобо более связаны друг с другом, чем любые другие таксоны, и поэтому сестринские таксоны. Тем не менее, для 1,6% генома бонобо последовательности более тесно связаны с гомологами людей, чем с шимпанзе, что, вероятно, является результатом неполной сортировки по родословной.
Неполная сортировка по родословной имеет важное значение для филогенетических исследований. Есть вероятность, что при создании филогенетического дерева оно может не напоминать реальные отношения из-за неполной сортировки по родословной. Однако поток генов между линиями посредством гибридизации или горизонтального переноса генов может привести к одному и тому же конфликтующему филогенетическому дереву. Различение этих различных процессов может показаться трудным, но разрабатываются (разрабатываются) многие исследования и различные статистические подходы, чтобы лучше понять эту эволюционную динамику. Одно из решений по уменьшению последствий неполной сортировки по происхождению - использовать несколько генов для создания видов или популяционных филогений. Чем больше генов используется, тем надежнее становится филогения.
Неполная сортировка по родословным обычно происходит при половом размножении, потому что виды не могут быть прослежены до одного человека или племенной пары. Когда популяции племен организмов велики (то есть тысячи), каждый ген имеет некоторое разнообразие, а дерево генов состоит из других ранее существовавших линий. Если популяция больше, эти родословные сохранятся дольше. Когда вы получаете большие популяции предков вместе с синхронизированными событиями видообразования, эти различные части ДНК сохраняют противоречивую принадлежность. Это затрудняет определение общего предка или точки ветвления.
В эволюции человека неполная сортировка по родословной используется для построения схем родословных гомининов, которые, возможно, не удалось отсортировать. в то же время, когда видообразование произошло в доисторические времена. В связи с появлением генетического тестирования и секвенирования генома исследователи обнаружили, что генетические отношения между линиями гомининов могут не совпадать с предыдущими представлениями об их родстве на основе физических характеристик. Более того, дивергенция последнего общего предка (LCA) не обязательно может происходить одновременно с видообразованием. Сортировка по происхождению - это метод, который позволяет палеоантропологам исследовать генетические отношения и расхождения, которые могут не соответствовать их предыдущим моделям видообразования, основанным только на филогении.
Неполная сортировка генеалогического древа человеческого генеалогического древа по происхождению является неполной. область большого интереса. При рассмотрении как перехода от архаичных людей к современным людям, так и отклонения других человекообразных обезьян от линии гомининов существует ряд неизвестных.
Используя генетическое тестирование, мы можем определить, что расщепление генома человека и шимпанзе возникло раньше, чем расщепление генома человека и гориллы. Это означает, что общий предок человека и шимпанзе оставил следы генетического материала, который можно найти у общего предка человека, шимпанзе и гориллы. Это делает горилл самым недавним общим предком человека. Однако генетическое дерево немного отличается от дерева видов или филогенеза. В древе филогении, когда мы смотрим на эволюционные отношения между человеком, бонобо шимпанзе, и гориллой, результаты показывают, что разделение бонобо и шимпанзе произошло в непосредственной близости от времени разделения общих предок, предок бонобо-шимпанзе и люди. Это указывает на то, что люди и шимпанзе имели общего предка в течение нескольких миллионов лет после отделения от горилл. Это создает феномен неполной сортировки по происхождению. Сегодня исследователи полагаются на фрагменты ДНК, чтобы изучить эволюционные отношения между людьми и их собратьями в надежде, что они предоставят информацию о видообразовании и наследственных процессах из геномов разных типов людей.
Неполная сортировка по происхождению - обычная черта вирусной филодинамики, где филогения, представленная передачей болезни от одного человека к другому, то есть древовидное дерево уровней популяции, часто не соответствует дерево, созданное на основе генетического анализа из-за узких мест популяции, которые являются неотъемлемой чертой вирусной передачи болезни. На рисунке 1 показано, как это может происходить. Это имеет отношение к передаче ВИЧ преступным путем, где в некоторых уголовных делах для вывода о передаче использовался филогенетический анализ одного или двух генов из штаммов обвиняемого и жертвы; однако общность неполной сортировки по происхождению означает, что передача не может быть выведена исключительно на основе такого базового анализа.
Жак и Лист (2019) показывают, что Концепция неполной сортировки по происхождению может быть применена для объяснения нетипичных явлений в эволюции языка. Калян и Франсуа (2019), сторонники метода исторической глоттометрии, модели, оспаривающей применимость древовидной модели в исторической лингвистике, соглашаются с тем, что «историческая глоттометрия не бросает вызов семье. модель дерева после того, как была принята во внимание неполная сортировка по происхождению. "
.
