Utilizzando l'analisi filogenetica di indagare l'origine genica negli eucarioti

Dechun Zhang; Xianzhao Kan; Sarah Elizabeth Huss; Lan Jiang; Li-Qing Chen; Yibing Hu

doi:10.3791/56684

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Articolo metodologico

Utilizzando l'analisi filogenetica di indagare l'origine genica negli eucarioti

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DOI:

10.3791/56684

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14 agosto 2018

Dechun Zhang^*¹ , Xianzhao Kan^*² , Sarah Elizabeth Huss³ , Lan Jiang² , Li-Qing Chen³ , Yibing Hu⁴

¹Key Laboratory of Three Gorges Regional Plant Genetics and Germplasm Enhancement (CTGU)/Biotechnology Research Center, China Three Gorges University, ²The Institute of Bioinformatics, College of Life Sciences, Anhui Normal University, ³Department of Plant Biology, University of Illinois at Urbana-Champaign, ⁴College of Resources & Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

È descritto un metodo per costruire un albero filogenetico basato su omologia di sequenza di dolci da eucarioti e SemiSWEETs da procarioti. L'analisi filogenetica è uno strumento utile per spiegare la parentela evolutiva tra proteine omologhe o geni da gruppi di organismi diversi.

Abstract

L'analisi filogenetica utilizza del nucleotide o sequenze aminoacidiche o altri parametri, quali sequenze di dominio e struttura tridimensionale, per costruire un albero per mostrare le relazioni evolutive tra diversi taxa (unità di classificazione) presso il molecolare livello. L'analisi filogenetica può essere utilizzata anche per indagare le relazioni di dominio nell'ambito di un singolo taxon, particolarmente per organismi che hanno subito un sostanziale cambiamento nella morfologia e fisiologia, ma per cui i ricercatori mancano prove fossili a causa della degli organismi lunga storia evolutiva o scarsità di fossilizzazione.

In questo testo, un protocollo dettagliato è descritto con il metodo filogenetico, compreso l'allineamento di sequenza dell'amminoacido usando la costruzione albero filogenetico successive utilizzando entrambi probabilità massima (ML) di genetica molecolare evolutiva e Clustal Omega Analisi (MEGA) e inferenza bayesiana tramite MrBayes. Per indagare l'origine di geni eucariotici Zuccheri sarà alla fine essere esportati i trasportatori (dolce), 228 dolci tra cui 35 dolce da eucarioti unicellulari e semidolce 57 proteine da procarioti sono stati analizzati. Interessante, SemiSWEETs sono stati trovati nei procarioti, ma dolci sono stati trovati negli eucarioti. Due alberi filogenetici costruiti utilizzando metodi teoricamente distinti costantemente hanno suggerito che il primo gene eucariotico dolce potrebbe derivano dalla fusione di un gene batterico semidolce e un gene semidolce degli Archaea. Vale la pena notare che uno dovrebbe essere prudente per trarre una conclusione basata esclusivamente sull'analisi filogenetica, anche se è utile spiegare il rapporto sottostante tra taxa diversi, che è difficile o addirittura impossibile discernere attraverso mezzi sperimentali .

Introduzione

Sequenze di DNA o RNA trasportano informazioni genetiche per i fenotipi sottostanti che può essere analizzato attraverso metodi fisiologici e biochimici o osservato attraverso prove morfologiche e fossili. In un certo senso, è più affidabile di valutazione esterni fenotipi perché il primo è la base per quest'ultima informazione genetica. In studio evolutivo, prova fossile è molto diretta e convincente. Tuttavia, molti organismi, quali microrganismi, hanno poche possibilità di formare un fossile durante Età geologiche lungo. Pertanto, informazioni molecolari quali sequenze nucleotidiche e sequenze dell'amminoacido da organismi esistenti correlati sono di valore per esp....