230 likes | 533 Views
- COMPARISON - Multiple Sequences Alignment. Multiple Sequence Alignment ?. Usaha penjajaran (alignment) lebih dari satu sekuen
E N D
Multiple Sequence Alignment ? • Usaha penjajaran (alignment) lebih dari satu sekuen • Berhubungan dengan penentuan hipotesis terhadap beberapa sekuen, yaitu seberapa besar perubahan (evolusi) dari sekuen tersebut yang terjadi melalui proses substitusi, delesi, dan insersi pada residu-residu sekuen tersebut. SEKUEN STRUKTUR FUNGSI
Input data sekuen Program multiple Alignment Clustal X Input data Sekumpulan sekuen yang homolog (Share a common ancestor) Input Sekuen yang homolog Fasta format
Hasil Multiple Alignment Residu hasil penjajaran • Perbedaan residu menunjukkan adanya subtitusi • Gap “-” adanya insersi atau delesi residu • Residu yang muncul di setiap sekuen ditandai dengan tanda bintang “ * ” • Tanda “ : ” berbeda residu, namun memiliki sifat fisikokimia (hydropathy) yang sama Posisi setiap residu Gap Subtitusi Sekuen Input Non Conserve Conserve
Filogeni Ilmu yang mempelajariestimasiataukonstruksisejarahevolusidarisuatuorganismeatausekuen FilogenetikaMolekuler Filogeni yang berdasarkanperbandingan data-data sekuenbiologimolekuler (DNA atau Protein)
TERMINOLOGI • Root • Branch (Edges) = Cabang • Branch Length = Tingkat perbedaan • Gene Tree • Species Tree • Node: • Internal (Last Common Anchestor) • Terminal = Leafs (OTUs) • Outgroup
HOMOLOGY • Homolog = kesamaan yang diperolehdarianchestor (nenekmoyang) yang sama. • Ortolog = duplikasiketikainangmembelah, bersamaandengankeseluruhangenom (vertically transmitted/ parent to offspring) gen X spesies A dengan gen X spesies B • Paralog =munculkarenaduplikasi gen (multigene family) Gen X dengan Gen X’ Rentanmisinterpretasi (karenahilangnya gen)
Filogenetik cenderung tidak bias karena informasi yang digunakan adalah sekuen DNA atau protein • Reason to do phylogenetic : • menentukan kekerabatan organisme, pada bateri dengan sekuen 16s rRNA • menentukan fungsi suatu gen • menetukan asal usul gen • melihat persebaran organisme (filogeografi)
DNA vs Protein, the hard choice? • jika organisme/gen berkerabat dekat atau homologi > 70% DNA • Jika organisme/gen berkerabat jauh atau homologi < 70% Protein • Dari mana Anda tahu nilai homologinya? BLAST • Pilihan Anda akan berpengaruh pada hasil Multiple Sequence Alignment
Kunci dari filogenetik yang baik Multiple Sequence Alignment (MSA) yang baik. • Jika MSA Anda tidak cukup baik pohon filogenetik tidak dapat dipertanggungjawabkan • Jika MSA Anda baik pohon filogenetik dapat dipertanggungjawabkan.
Metode rekonstruksi pohon filogenetik : • Distance based method : Mengukur perbedaan basa/asam amino antara dua sekuen. Semakin kecil perbedaan berkerabat dekat. Contoh : Neighbor Joining (NJ) • Sequence based method : rekonstruksi filogenetik berdasarkan perbedaan yang ada padaosisis tertentu dari sekuen DNA/protein. Contoh : Maximum Parsimony, Maximum Likelihood & Bayesian • Semua metode dapat dipertanggungjawabkan
METHODS • Distance Matrix Methods • (Clustering / Algoritmic Methode) • UPGMA, NJ, Fitch • Discrete Data Methode • (Tree Searching Methods) • Parsimony, Maximum likelihood, Bayesian • BOOTSTRAPPING (Di Uji Kekokohannya)
Bagaimana membaca pohon filogenetik? • Clade adalah pengelompokan utama pada pohon filogenetik • Jarak antar Clade dilihat dengan membandingkan garis horizontal antar dua cabang dengan skala Pohon filogenetik dengan metode NJ
Bagaimana membaca pohon filogenetik ? • Spesies akan memiliki jarak genetik yang kecil • Genus bakteri dengan beberapa spesies dicirikan dengan jarak genetik yang cukup jauh Pohon filogenetik 16s rRNA dengan metode NJ
Jarak antar genus dicirikan dengan jarak genetik yang jauh Pohon filogenetik 16s rRNA dengan metode NJ
Bootstraping adalah pengujian terhadap kestabilan pengelompokan pada pohon filogenetik kita • Semakin tinggi nilai bootstraping semakin stabil pengelompokan dalam pohon filogenetik kita Bootstraping pohon filogenetik 16s rRNA