„Phylogenomik“ – Versionsunterschied
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Version vom 2. September 2016, 23:52 Uhr
Phylogenomik ist ein Fachgebiet, das sich mit der Analyse von Stammbäumen unter Verwendung von sequenzierten Genomen beschäftigt. Die Methoden der Phylogenetik werden dabei auf Genome angewendet,[1] teilweise auch auf per reverser Transkription erzeugter DNA aus Transkriptomen.[2]
Eigenschaften
Die Phylogenomik dient der Vorhersage der Funktion eines unbekannten Proteins anhand ähnlicher Proteine mit bekannter Funktion durch einen Vergleich der DNA-Sequenzen. Weiterhin untersucht sie Abstammungen und Verwandtschaftsbeziehungen, das Auftreten von horizontalen Gentransfers und die evolutionäre Entstehung von Genfamilien und den daraus entstehenden Proteinfamilien innerhalb einer Art.
Die Analyse erfolgt aufgrund der vergleichsweise großen zu vergleichenden Datensätze mit bioinformatischen Methoden.[3] Die Methoden können in fünf Gruppen eingeteilt werden, auf verschiedenen Genen basierend, auf dem Inhalt des Gens basierend, auf der Anordnung der Gene basierend, K-string-basierend und auf Stoffwechselwegen basierend.[4]
Bei den Analysen gibt es verschiedene Grundannahmen wie der Erhalt von Sequenzen über die Zeit, die Äquivalenz der Methoden bei Stammbäumen und der Evolution von Gen- bzw. Proteinfamilien, einfache zellkernlose Zellen als Ursprung allen Lebens und den horizontalen Gentransfer als Ursache von Inkongruenzen bei Analysen verschiedener Gene (einschließlich der Enstehung von Endosymbionten.[5][6]
Aufgrund von phylogenomischen Analysen wurde der Ursprung zellulärer Lebensformen auf etwa vor 2,9 Milliarden Jahre geschätzt.[7]
Evolutionäre Abstammungen sind in der Datenbank PhylomeDB verzeichnet.[8]
Literatur
- S. Kumar, A. J. Filipski, F. U. Battistuzzi, S. L. Kosakovsky Pond, K. Tamura: Statistics and truth in phylogenomics. In: Molecular biology and evolution. Band 29, Nummer 2, Februar 2012, S. 457–472, doi:10.1093/molbev/msr202, PMID 21873298, PMC 3258035 (freier Volltext).
- A. Som: Causes, consequences and solutions of phylogenetic incongruence. In: Briefings in bioinformatics. Band 16, Nummer 3, Mai 2015, S. 536–548, doi:10.1093/bib/bbu015, PMID 24872401.
Einzelnachweise
- ↑ E. Pennisi: Evolution. Building the tree of life, genome by genome. In: Science (New York, N.Y.). Band 320, Nummer 5884, Juni 2008, S. 1716–1717, doi:10.1126/science.320.5884.1716, PMID 18583591.
- ↑ J. T. Cannon, K. M. Kocot: Phylogenomics Using Transcriptome Data. In: Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). Band 1452, 2016, S. 65–80, doi:10.1007/978-1-4939-3774-5_4, PMID 27460370.
- ↑ Q. Ong, P. Nguyen, N. P. Thao, L. Le: Bioinformatics Approach in Plant Genomic Research. In: Current genomics. Band 17, Nummer 4, August 2016, S. 368–378, doi:10.2174/1389202917666160331202956, PMID 27499685, PMC 4955030 (freier Volltext).
- ↑ Z. Wang, Z. Xie, Y. Cai, K. Shu, F. Huang: Advances in phylogenomics. In: Yi chuan = Hereditas / Zhongguo yi chuan xue hui bian ji. Band 36, Nummer 7, Juli 2014, S. 669–678, doi:10.3724/SP.J.1005.2014.0669, PMID 25076031.
- ↑ C. G. Kurland, A. Harish: The phylogenomics of protein structures: The backstory. In: Biochimie. Band 119, Dezember 2015, S. 284–302, doi:10.1016/j.biochi.2015.07.027, PMID 26234735.
- ↑ B. Boussau, V. Daubin: Genomes as documents of evolutionary history. In: Trends in ecology & evolution. Band 25, Nummer 4, April 2010, S. 224–232, doi:10.1016/j.tree.2009.09.007, PMID 19880211
- ↑ M. J. Seufferheld, G. Caetano-Anollés: Phylogenomics supports a cellularly structured urancestor. In: Journal of molecular microbiology and biotechnology. Band 23, Nummer 1–2, 2013, S. 178–191, doi:10.1159/000346552, PMID 23615204.
- ↑ J. Huerta-Cepas, S. Capella-Gutiérrez, L. P. Pryszcz, M. Marcet-Houben, T. Gabaldón: PhylomeDB v4: zooming into the plurality of evolutionary histories of a genome. In: Nucleic acids research. Band 42, Database issueJanuar 2014, S. D897–D902, doi:10.1093/nar/gkt1177, PMID 24275491, PMC 3964985 (freier Volltext).