Phylogenetic systematics
Graduate and undergraduate course, Universidad del Rosario, Facultad de ciencias Naturales, 2021
Phylogenetic analyzes have become a standard methodology for comparative studies in any field of biology. This course aims to teach the fundamentals of phylogenetic analysis and the use of different computer programs, with emphasis on the problems and tools inherent to systematics, biogeography and evolution.
Syllabus
From here onwards the content of this page will be in Spanish, the language this course is taught.
A partir de aquí el contenido de esta página se encuenta en español, idioma en el cual se imparte en este curso.
| Tema | Descripción | Lecturas |
|---|---|---|
| Introducción y Tree Thinking | Conceptos básicos sobre como leer los árboles filogenéticos y sus posibles aplicaciones en diferentes campos de la ciencia. | Tree thinking: An introduction to phylogenetic biology. Baum & Smith. 2012. Pags. 1-34 |
| Tipos de Datos | Dferentes tipos de datos que se pueden usar en desconstrucciones filogenéticas, sus ventajas y limitaciones. Datos morfológicos, moleculares y comportamiento y homología. | On the importance of homology in the age of phylogenomics. Springer & Gatesy. 2017. doi.org/10.1080/14772000.2017.1401016 |
| Polarización y alineamiento de secuencias | Grupos externos, similitud vs alineamientos dinámicos. | The Phylogenetic Handbook. Lemey et al., 2009. Pags. 68-96. |
| Datos moleculares y evolución | Evolución y modelos evolutivos utilizados sobre los datos para inferir las relaciones filogenéticas. | Inferring Phylogenies. Felsenstein. 2004. Pags. 196-221. The phylogenetic handbook. Lemey et al. 2009. Pags. 3-28. |
| Métodos de agrupamiento (NJ) | Estudiar los principios básicos que implementan los métodos de distancia. | Inferring Phylogenies. Felsenstein. 2004 Pags. 146 - 175. The phylogenetic handbook. Lemey et al. 2009. Pags. 142-156 |
| Máxima verosimilitud (incluida parsimonia como un modelo simple) | Inferring Phylogenies. Felsenstein. 2004 Pags. 248 - 274 . The phylogenetic handbook. Lemey et al. 2009. Pags. 181-196 | |
| Inferencia Bayesiana | Revbayes, MrBayes Beast, *Beast | Inferring Phylogenies. Felsenstein. 2004 Pags. 288-30. The phylogenetic handbook. Lemey et al. 2009. Pags. 237-265 |
| Coalescencia y aproximaciones a coalescencia | Entender los principios de la teoría de coalescencia aplicada a sistemática filogenética y sus aproximaciones para datos masivos | The performance of coalescent-based species tree estimation methods under models of missing data. Nute et al., 2018. Effectiveness of phylogenomic data and coalescent species-tree methods for resolving difficult nodes in the phylogeny of advanced snakes (Serpentes: Caenophidia) Pyron et al., 2014 ASTRAL-III: polynomial time species tree reconstruction from partially resolved gene trees https://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12859-018-2129-y |
| R visualización y manipulación de arboles | Explorar la implementación de diferentes métodos para la manipulación y edición de topologías, que son importantes para expresar claramente los resultados de diversos análisis | Data Integration, Manipulation and Visualization of Phylogenetic Trees. Yu. https://github.com/YuLab-SMU/treedata-book |
| Unidades taxonómicas y delimitación de especies. (bGMYC, ABGD, GMYC, Spyder, PTP) | Evaluar diferentes tipos de aproximaciones que se implementan para la delimitación de especies. | Factors affecting species delimitations with the GMYC model: insights from a butterfly survey. Talavera, G., Dinca, V., and Vila, R. (2013). Methods Ecol. Evol. 4, 1101–1110. doi: 10.1111/2041-210X.12107 |
| Sistemática con genomas completos y datos masivos. Súper árboles y súper matrices. | Aproximarnos a diferentes métodos que buscan reconstruir el árbol de la vida, partiendo de los súper arboles y súpermatrices a los métodos que usan datos masivos para intentar resolver estas relaciones evolutivas. | The evolution of supertrees. Bininda-EmondsR. P. 2004. Trends. Ecol. Evol. 19:315–322. Separate versus combined analysis of phylogenetic evidence. de Queiroz et al., 1995. Annu. Rev. Ecol. Syst. 26:657–681. Phylogenetic Supertrees: Combining Information to Reveal the Tree of Life.https://www.researchgate.net/publication/236220999_Phylogenetic_Supertrees_Combining_Information_to_Reveal_the_Tree_of_Life |
| Soportes filogenéticos (¿qué pasa con los soportes en superárboles y los arboles a partir de datos genómicos?) | Entender el funcionamiento de los diferentes métodos de soporte filogenético, su importancia e informatividad para evaluar hipótesis filogenéticas y sus limitaciones en la era de la genómica | A Critical Review on the Use of Support Values in Tree Viewers and Bioinformatics Toolkits. Chetz et al. 2017. doi.org/10.1101/035360. Renewing Felsenstein’s phylogenetic bootstrap in the era of big data. Lemoine. 2018. doi.org/10.1038/s41586-018-0043-0 |
| Calibraciones y Reloj molecular | calibrar filogenias a partir de datos secundarios y fósiles. Por medio de aproximaciones bayesianas y de máxima verosimilitud | absolute rates of molecular evolution and divergence times in the absence of a molecular clock. Sanderson. 2003. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. Tamura et al., 2013 Inferences from tip‐calibrated phylogenies: a review and a practical guide. Rieux & Balloux. 2016 //doi.org/10.1111/mec.13586 So many genes, so little time: A practical approach to divergence-time estimation in the genomic era. Smith et al. 2018. doi.org/10.1371/journal.pone.0197433 |
| Hibridación y reticulación y su efecto en las reconstrucciones filogenéticas | Exploraremos el efecto de de eventos naturales como la reticulación e hibridación son eventos biológicos que afectan directa y profundamente nuestras reconstrucciones filogenéticas, los métodos clásicos son incapaces de detectarlas. | Application of Phylogenetic Networks in Evolutionary Studies Huson & Bryant. 2006. MBE |
| Métodos comparativos, filogeografía y biogeografía histórica | Explorar la utilidad de métodos comparativos en sistemática filogenética y reconstrucciones biogeográficas y filogeográficas | Felsenstein J. 1985. Phylogenies and the comparative method. Amer. Nat. 125:1-15 Oakley TH, Cunningham CW. 2000. Independent contrasts succeed where ancestral reconstruction fails in a known bacteriophage phylogeny. Evolution 54:397-405 |
References
- The Phylogenetic Handbook 2nd Ed., edited by Lemey, Salemi and Vandamme.
- Inferring Phylogenies. J. Felsestein.
- Tree thinking: An introduction to phylogenetic biology. Baum and Stacey.
- Bioinformatics and Phylogenetics: Seminal Contributions of Bernard Moret. T. Warnow
- Computational phylogenetics: An Introduction to Designing Methods for Phylogeny Estimation. T. Warnow
- Modern Phylogenetic Comparative Methods and Their Application in Evolutionary Biology. L. Z. Garamszegi
- Foundations of Systematics and Biogeography. D. M. Williams, M. C. Ebach
- Systematics and biogeography. G. Nelson, N. Platnick
- RevBayes tutorial
- Bayesian phylogenetics: Methods, Algorithms, and Applications. Chen M, Kuo L, Lewis PO. 2014.
- Phylogenetics Networks: Concepts, algorithms and Applications. Hutson DH, Rupp R, C. S. 2010.
- Application of phylogenetic networks in evolutionary studies. Molecular Biology and Evolution. 23:254–267. Huson DH, Bryant D. 2006.