Evrimsel İlişkiler

1. Evrimsel Bir Hipotez Oluşturma Expand<ul class="lab-items">
2. NOT: Bir kladogram, evrimsel bir hipotez oluşturmak için önemli bir araçtır. Kladogram, türler arasındaki varsayımsal soy ilişkilerini göstermek için kullanılan ağaç şeklindeki bir çizelgedir. Grafiğin uçları veya yaprakları belirli türleri temsil eder ve ağacın dalları farklı uzunluklardır. Farklı uzunluklar, türlerin her biri arasındaki değişim derecesini temsil eder. Belirli bir çizginin dallandığı tüm türlerin ortak atası, dalların kesiştiği bir düğümde bulunur. Bir düğümü paylaşan türlere kardeş grup denir.
3. Başlamak için, sağlanan boş kladograma bakın ve atanan hayvanların ağaçta nereye yerleştirilmesi gerektiği hakkında bir hipotez oluşturun. Boş bir kladogram sağlanmamışsa, lütfen buradan bir tane indirin.
4. Ardından, fosilleşmiş hayvanın görüntüsünü gözlemleyin.
5. Fosilin morfolojisini veya fiziksel özelliklerini kullanarak, kladogramınızın neresine yerleştirilmesi gerektiğine dair bir hipotez oluşturun. Fosil için önerdiğiniz konumu belirtmek için yeni bir çizgi veya işaret ekleyin.
6. BLAST Kullanarak Gen Dizilerinin Karşılaştırılması Expand<ul class="lab-items">
7. NOT: Tarihsel olarak, kladogramlar morfolojinin karşılaştırılması yoluyla oluşturulmuştur. Şimdi, genetik diziler, kladogramlar oluşturmak için ilgilenilen türler arasında da karşılaştırılabilir. DNA dizileri genellikle fosillerde korunmaz, bu nedenle bu laboratuvar için fosille yakından ilişkili canlı türlerinin DNA dizilerini diğer binlerce canlı türüyle karşılaştırmak için BLAST veritabanını kullanacaksınız.
8. Bu laboratuvara başlamadan önce, eğitmeniniz korunmuş üç gen dizisini masaüstünüzdeki bir klasöre indirmiş olacak.
9. Eğitmenin tarayıcınızda açık bırakması gereken BLAST ana sayfasına gidin ve sayfanın üst kısmındaki menüden Kayıtlı Stratejiler'e tıklayın.
10. Evolutionary_Relationships_Gene1.txt dosyasında Aç'a tıklayın.
11. Ardından, Standart Nucleotide BLAST arama sayfasına gitmek için Görüntüle'ye tıklayın. Ekranın sağ üst köşesindeki Sorgu Dizisi kutusunda DNA dizisini görebilmeniz gerekir.
12. Ekranın en altına kaydırın ve BLAST düğmesine tıklayın. Not: Verilerin işlenmesi ve analiz edilmesi birkaç dakika sürecektir.
13. Veriler işlendiğinde, bir grafik özeti görünecektir. NOT: Sorgu sıranız, kutunun üst kısmındaki mavi çizgiyle temsil edilir. Mavi çizginin altındaki satırların her biri, BLAST veritabanında sorgunuzla eşleşen başka bir diziyi temsil eder. Bu çubukların uzunluğu ve konumu, dizinin nerede ve ne kadarının sorguyla eşleştiğini temsil eder. Çubuğun rengi, puanını veya dizinin sorguyla ne kadar aynı olduğunu temsil eder. Grafik özetinin altında, veritabanından alınan ve sorgu cümlesine en yakın şekilde hizalanan DNA dizilerinin açıklamalarını içeren Önemli hizalamalar üreten diziler listesi bulunur. Bunlar, en üstte en benzer olandan en altta en az benzer olana doğru azalan sırada listelenir. Sağ tarafta, her bir veritabanı dizisinin deneysel diziyle ne kadar yakından ilişkili olduğuna dair birkaç istatistik vardır. Maksimum, Toplam, Sorgu Kapsamı ve Kimlik puanları ne kadar yüksekse, sorgu ve alınan diziler birbirine o kadar benzerdir. Benzer şekilde, E değeri sayısı ne kadar düşükse, dizi eşleşmesinin rastgele şans eseri bulunma olasılığı o kadar düşüktür ve daha da önemlisi hizalama doğrudur. 0 E değeri, son derece önemli bir eşleşmeyi gösterir.
14. Listelenen en benzer hizalamanın açıklamasının adına tıklayın. Bu sizi, alınan dizi ile sorgu dizisi arasındaki tam DNA dizisi hizalamasına sayfanın daha aşağısına götürecektir.
15. Sıra Kimlik numarasına tıklayın. Bu, alınan gen dizisi hakkında daha spesifik bilgiler içeren yeni bir sekme açacaktır.
16. Kaynak'ın yanında listelenmesi gereken organizmanın bilimsel ve ortak isimlerini tanımlayın ve kaydedin.
17. Genin kodladığı, Tanım'ın yanında listelenmesi gereken proteini tanımlayın ve kaydedin.
18. Sekmeyi kapatın ve Önemli hizalamalar üreten diziler listesine dönmek için Geri tuşuna basın.
19. Ardından, sonraki en benzer diziler için 7 – 9 arasındaki adımları tekrarlayın.
20. Birkaç tür adı topladıktan sonra, Önemli hizalamalar üreten diziler listesine dönün ve listelenen her hizalama dizisinin adlarının yanındaki tüm kutuları işaretlemek için Seç: Tümü'ne tıklayın.
21. Tüm BLAST sonuç gen dizilerinin sorgu gen dizisine benzerliğine dayalı bir filogram oluşturmak için Ağaç sonuçlarının mesafesine tıklayın. Not: Sorgunuz fosil göreli dizisi sarı renkle vurgulanır.
22. Dizinizin konumunu, ağaçta gösterilen diğer takson gruplarına göre kaydedin.
23. Son olarak, Kayıtlı Stratejiler sekmesine dönün ve bir sonraki kaydedilen gen dizisini yükleyin.
24. Daha önce gösterildiği gibi kalan iki fosil göreceli DNA dizisini sorgulayın (adım 1 – 16).
25. Veri Analizi Expand<ul class="lab-items">
26. Gen dizisi sonuçlarınıza dayanarak, fosil örneğinizin orijinal kladogramda nereye uyduğuna dair ikinci bir hipotez bulun.
27. Bu yerleşimi ilk hipotezinizle karşılaştırın.
28. Ağacınızı sınıf arkadaşlarınızla karşılaştırın. Sınıf arkadaşlarınızdan herhangi biri fosili farklı bir dala koyduysa, onlara bu karara nasıl vardıklarını sorun.

Evrimsel bir hipotez oluşturmada önemli bir araç, türler arasındaki varsayımsal soy ilişkilerini tasvir etmek için kullanılan ağaç şeklinde bir çizelge olan bir kladogramın oluşturulmasıdır. Bir kladogramda, grafiğin uçları veya yaprakları belirli türleri temsil eder ve ağacın dalları, her bir tür arasındaki değişim derecesini temsil etmek için farklı uzunluklardır. Belirli bir çizginin dallandığı türlerin tümünün ortak atası, dalların kesiştiği noktada bulunur ve düğüm olarak adlandırılır.

Bir düğümü paylaşan türlere kardeş grup denir. Bu ilk alıştırmada, size bu kladogramın bir kopyası verildi. Şekildeki hayvan gruplarına baktığınızda, hayvanların ağacın neresine yerleştirilmesi gerektiğine dair hipoteziniz ne olurdu?

Her bir hayvanın nereye uyduğuna dair en iyi tahmininizle kladogramı doldurmak için şimdi zaman ayırın. Şimdi, fosilleşmiş bir hayvanın bu görüntüsüne bakın. Fosilin morfolojisine veya fiziksel özelliklerine dayanarak, bu hayvanı kladogramınızın neresine yerleştirirdiniz?

Fosil için önerdiğiniz konumu belirtmek için yeni bir çizgi veya işaret ekleyin. Tarihsel olarak, kladogramlar, ilgilenilen türler arasındaki morfolojik benzerliklerin ve farklılıkların karşılaştırılması yoluyla oluşturulmuş olsa da, kladogram oluşturmanın bir başka yöntemi de türler arasındaki genetik dizileri karşılaştırmaktır. DNA dizileri genellikle fosillerde korunmadığından, bu deneyde, fosilimizle yakından ilişkili canlı türlerinin DNA dizilerini, BLAST veri tabanını kullanarak diğer binlerce canlı türünün DNA dizileriyle karşılaştıracağız.

Sonuçlar, fosili DNA benzerliğine dayalı olarak kladograma yerleştirmemize izin verecek. Bu laboratuvara başlamadan önce, eğitmeniniz korunmuş üç gen dizisini indirmiş olacaktır ve bunlar masaüstünüzdeki bir klasörde saklanmalıdır. Eğitmeninizin tarayıcınızda açık bırakması gereken BLAST ana sayfasına gidin ve sayfanın üst kısmındaki menüden Kayıtlı Stratejiler'e tıklayın.

Arama Stratejisini Yükle altında, masaüstündeki bir klasörde bulunması gereken fosil göreceli DNA dizileri için bilgisayarınıza göz atmak için Dosya Seç'e tıklayın. Evolutionary_Relationships_Gene1 nokta metin dosyasında Aç'a tıklayın. Standart Nucleotide BLAST arama sayfasına gitmek için Görüntüle'ye tıklayın.

Ekranın sağ üst köşesindeki Sorgu Dizisi kutusunda DNA dizisini görebilmeniz gerekir. Ekranın en altına kaydırın ve BLAST düğmesine tıklayın. Verilerin işlenmesi ve analiz edilmesi birkaç dakika sürecektir.

Veriler işlendiğinde, bir grafik özeti görünecektir. Sorgu sıranız, kutunun üst kısmındaki mavi çizgiyle temsil edilir. Altındaki satırların her biri, BLAST veritabanında sorgunuzla eşleşen başka bir diziyi temsil eder.

Bu çubukların uzunluğu ve konumu, dizilerin nerede ve ne kadarının sorguyla eşleştiğini temsil eder. Burada, çubukların çoğu, uzunluğu boyunca tüm sorgu dizisiyle eşleşirken, bazıları dizinin başında biraz eksiktir. Çubuğun rengi, puanını veya dizilerin sorguyla ne kadar aynı olduğunu temsil eder.

Grafik özetinin altında, veritabanından alınan ve sorgu dizisiyle en yakından eşleşen DNA dizilerinin açıklamalarını içeren Önemli hizalamalar üreten diziler listesi yer alır. Diziler, en üstte en benzer olandan en altta en az benzer olana doğru azalan sırada listelenir. Sağ tarafta, her bir veritabanı dizisinin deneysel diziyle ne kadar yakından ilişkili olduğuna dair birkaç istatistik bulunmaktadır.

Maksimum, Toplam, Sorgu kapsamı ve Kimlik puanları ne kadar yüksekse, sorgu ve alınan diziler birbirine o kadar benzerdir. Benzer şekilde, E değeri numarası ne kadar düşükse, dizi eşleşmesinin rastgele şans eseri bulunma olasılığı o kadar düşüktür ve hizalama o kadar önemli ölçüde doğrudur. Burada, tüm E değerlerinin sıfır olduğunu fark edeceksiniz, bu da eşleşmelerin hepsinin son derece önemli olduğu anlamına gelir.

Listelenen en benzer hizalamanın açıklamasının adına tıklayın. Bu sizi, alınan dizi ile sorgu dizisi arasındaki tam DNA dizisi hizalamasına sayfanın daha aşağısına götürecektir. Ardından, Sıra Kimliği numarasına tıklayın.

Bu, alınan gen dizisi hakkında daha spesifik bilgiler içeren yeni bir sekme açacaktır. KAYNAK'ın yanında listelenmesi gereken organizmanın bilimsel ve ortak isimlerini ve ardından TANIM'ın yanında listelenmesi gereken genin kodladığı proteini tanımlayın ve kaydedin. Ardından, bu sekmeyi kapatın ve Önemli hizalamalar üreten diziler listesine dönmek için Geri'ye basın ve sonraki birkaç en benzer dizi için aynı bilgileri tanımlamak ve kaydetmek için bu işlemi tekrarlayın.

Birkaç tür adı topladıktan sonra, Önemli hizalamalar üreten diziler listesine geri dönün ve listelenen her hizalama dizisinin adlarının yanındaki tüm kutuları işaretlemek için Seç:Tümü'ne tıklayın. Tüm BLAST sonuç gen dizilerinin sorgu gen dizisine benzerliğine dayalı bir filogram oluşturmak için Sonuçların uzaklık ağacı'na tıklayın. Sorgunuz fosil göreli dizisi sarı renkle vurgulanır.

Dizinizin konumunu, ağaçta gösterilen diğer takson gruplarına göre kaydedin. Son olarak, Kayıtlı Stratejiler sekmesine dönün ve bir sonraki gen dizisini yükleyin ve ardından az önce gösterildiği gibi diğer iki fosil göreceli DNA dizisini sorgulayın. Gen dizisi sonuçlarınıza dayanarak, fosil örneğinizin orijinal kladogramda nereye uyduğuna dair ikinci bir hipotez bulun.

Bu yerleşimi ilk hipotezle karşılaştırın. DNA ve morfolojiye dayalı ağaçlarınız, fosil örneğinin yerleşiminde ne kadar benzer? Hipotezleriniz, DNA dizilerine kıyasla evrimsel ilişkileri tahmin etmede morfolojinin göreceli önemi hakkında ne söylüyor?

Ağacınızı sınıf arkadaşlarınızla karşılaştırın. Ağaçlarınız ne kadar benzer? Fosili farklı bir dala koyan sınıf arkadaşlarınıza bu karara nasıl vardıklarını sorun.