El '''modelo general mixto Yule-coalescente''' ('''GMYC'''), también llamado '''modelo generalizado mixto Yule-coalescente''', es un método en filogenética y sistemática molecular para inferir límites putativos de especies a partir de datos de secuencia de ADN. Se aplica con mayor frecuencia a un solo locus genético... y requiere un árbol filogenético ultramétrico como entrada, en el que todas las puntas están equidistantes de la raíz porque las longitudes de las ramas se escalan en función del tiempo. El método opera bajo la premisa de que las ramas más profundas en un árbol genético reflejan la diversificación entre especies (un proceso de nacimiento (proceso macroevolutivo), mientras que las ramas menos profundas cerca de las puntas reflejan la fusión (teoría coalescente) de linajes (evolución) dentro de las especies (un proceso microevolutivo (genética de poblaciones).
GMYC se introdujo en 2006 y se convirtió en uno de los primeros enfoques basados en árboles ampliamente utilizados para la delimitación de especies moleculares. Un trabajo posterior refinó el marco de probabilidad, propuso variantes que permiten más de un cambio de umbral a través del árbol y amplió el enfoque a la inferencia filogenética bayesiana (Inferencia bayesiana en filogenia). Se ha utilizado ampliamente en códigos de barras de ADN, estudios de biodiversidad y estudios de grupos poco conocidos, pero también ha sido criticado por las limitaciones inherentes a la inferencia de un solo locus y por la sensibilidad al diseño de muestreo (muestreo (estadística)) y a los métodos de reconstrucción de árboles.
==Fondo==
Los límites de las especies en taxonomía y sistemática (taxonomía (biología)) se han trazado tradicionalmente sobre la base de la morfología (morfología (biología)). Los datos moleculares agregaron otra línea de evidencia, particularmente en grupos con pocos caracteres morfológicos diagnósticos o un gran número de formas no descritas. GMYC surgió durante el crecimiento de los métodos de delimitación de especies basados en el ADN como una forma de extraer hipótesis de especies de un árbol genético fechado en lugar de un corte fijo de distancia de secuencia.
Las dos ideas combinadas por GMYC provienen de diferentes partes de la teoría de la evolución. El proceso de Nacimiento|Proceso de Yule es un modelo de ramificación simple utilizado para representar la diversificación entre especies. El proceso lleva el nombre del estadístico británico Udny Yule, cuyo trabajo de 1925 introdujo modelos de ramificación en el estudio de la evolución. La teoría coalescente, por el contrario, describe cómo los linajes de genes muestreados dentro de las poblaciones se remontan a ancestros comunes a través del tiempo. GMYC supone que estos dos procesos dejan firmas diferentes en el momento de los eventos de ramificación y que el cambio entre ellos se puede estimar a partir de un árbol ultramétrico.
==Historia==
El método fue introducido por Joan Pons y sus colegas en 2006 en un estudio de delimitación de especies basada en secuencias en escarabajos. Esa formulación utilizó un umbral único para separar las ramas más antiguas interpretadas como diversificación entre especies de las ramas más jóvenes interpretadas como coalescencia dentro de las especies.
En 2009, Michael T. Monaghan y sus colegas propusieron una versión modificada que permitía variar la transición entre linajes en lugar de forzar a todo el árbol a compartir un umbral global. parámetros del modelo. En 2013, Tomochika Fujisawa y Timothy Barraclough publicaron un tratamiento revisado de GMYC, aclararon el marco de probabilidad subyacente y evaluaron el método con simulaciones en una gama más amplia de condiciones.
==Método==
GMYC comienza con una alineación de secuencia de ADN y un árbol de genes ultramétrico, generalmente inferido de un solo locus y tomado de múltiples individuos en una o más especies putativas. El modelo identifica un punto temporal "umbral" donde hay un cambio significativo en las tasas de ramificación. Compara un modelo nulo, en el que un único proceso de ramificación explica todo el árbol, con una alternativa en la que las ramas más viejas siguen un proceso similar a la especiación y las ramas más jóvenes siguen un proceso coalescente dentro de la especie.
Los grupos de puntas conectadas por eventos de ramificación más jóvenes que el umbral se interpretan como pertenecientes a la misma entidad a nivel de especie, mientras que las divisiones más profundas se interpretan como divergencias entre dichas entidades. En la versión original de umbral único, todo el árbol comparte una de esas transiciones. Las variantes de umbrales múltiples permiten que diferentes partes del árbol cambien en diferentes momentos, lo que puede adaptarse mejor a algunos conjuntos de datos con historiales de divergencia desigual o diferentes tamaños de población efectivos.
Aunque el método a menudo se describe como delimitación de especies, los resultados de GMYC generalmente se tratan como hipótesis más que como decisiones taxonómicas finales. Los estudios que utilizan el método comúnmente comparan sus resultados con evidencia morfológica, geográfica y molecular adicional, o con otros enfoques de delimitación, antes de reconocer formalmente las especies.
==Aplicaciones==
GMYC se utiliza con frecuencia como un "primer paso" rápido para estimar la diversidad en grandes conjuntos de datos, particularmente cuando las diferencias morfológicas son sutiles o la experiencia taxonómica es limitada. Más allá de su aplicación original a los escarabajos, se ha utilizado en amplios inventarios de biodiversidad de taxones como el de Madagascar. fauna, murciélagos filipinos de hoja redonda, y varios grupos de mariposas.
Debido a que se puede ejecutar en un solo locus, GMYC ha resultado atractivo en códigos de barras de ADN y otros proyectos donde hay muchas muestras disponibles pero los datos genómicos o multilocus no lo están. También se ha utilizado en estudios filogeográficos y a nivel comunitario como una forma de convertir la variación de secuencia en hipótesis operativas de especies para procesos posteriores. análisis.
==Limitaciones y comparación con otros métodos==
GMYC tiene varias limitaciones bien conocidas, principalmente categorizadas en errores filogenéticos y violaciones biológicas. Debido a que el método se basa en un solo locus, el árbol genético resultante puede no reflejar con precisión la verdadera historia de la especie debido a una clasificación de linaje incompleta. name="Fujisawa & Barraclough 2013" />
Algunos estudios han encontrado que el modelo de umbral único es más confiable que la variante de umbral múltiple bajo una variedad de condiciones simuladas, aunque este último puede ajustarse mejor a algunos conjuntos de datos. Otro trabajo ha demostrado que GMYC tiene un desempeño deficiente en conjuntos de datos pobres en especies y puede ser sensible a cómo se infirió el árbol. Por estas razones, revisiones posteriores generalmente han tratado a GMYC como un método exploratorio útil en lugar de una solución independiente para la delimitación de especies.
GMYC se compara comúnmente con otros métodos basados en árboles de un solo locus, como el enfoque de procesos de árbol de Poisson, así como con métodos multilocus basados en el proceso coalescente multiespecies. Los estudios comparativos a menudo han encontrado que ningún método es mejor en todos los escenarios, pero que GMYC tiende a funcionar de manera menos confiable que el coalescente multilocus. métodos cuando la divergencia es superficial, el flujo de genes está en curso o el árbol de entrada no tiene suficiente soporte.
==Software==
Los análisis GMYC de máxima verosimilitud se han distribuido en el paquete R '''splits'''. GMYC también se ha implementado en flujos de trabajo de delimitación de especies comparativos y basados en web, incluidas interfaces asociadas con el desarrollo de métodos de procesos de árbol de Poisson (PTP). La implementación bayesiana se conoce como '''bGMYC'''. En 2021, se introdujo el paquete '''P2C2M.GMYC''' para evaluar si los conjuntos de datos empíricos violan los supuestos del modelo.
Biología computacional
Filogenética
Genética de poblaciones
Modelos estadísticos
[h4] El '''modelo general mixto Yule-coalescente''' ('''GMYC'''), también llamado '''modelo generalizado mixto Yule-coalescente''', es un método en filogenética y sistemática molecular para inferir límites putativos de especies a partir de datos de secuencia de ADN. Se aplica con mayor frecuencia a un solo locus genético... y requiere un árbol filogenético ultramétrico como entrada, en el que todas las puntas están equidistantes de la raíz porque las longitudes de las ramas se escalan en función del tiempo. El método opera bajo la premisa de que las ramas más profundas en un árbol genético reflejan la diversificación entre especies (un proceso de nacimiento (proceso macroevolutivo), mientras que las ramas menos profundas cerca de las puntas reflejan la fusión (teoría coalescente) de linajes (evolución) dentro de las especies (un proceso microevolutivo (genética de poblaciones). GMYC se introdujo en 2006 y se convirtió en uno de los primeros enfoques basados en árboles ampliamente utilizados para la delimitación de especies moleculares. Un trabajo posterior refinó el marco de probabilidad, propuso variantes que permiten más de un cambio de umbral a través del árbol y amplió el enfoque a la inferencia filogenética bayesiana (Inferencia bayesiana en filogenia). Se ha utilizado ampliamente en códigos de barras de ADN, estudios de biodiversidad y estudios de grupos poco conocidos, pero también ha sido criticado por las limitaciones inherentes a la inferencia de un solo locus y por la sensibilidad al diseño de muestreo (muestreo (estadística)) y a los métodos de reconstrucción de árboles. ==Fondo== Los límites de las especies en taxonomía y sistemática (taxonomía (biología)) se han trazado tradicionalmente sobre la base de la morfología (morfología (biología)). Los datos moleculares agregaron otra línea de evidencia, particularmente en grupos con pocos caracteres morfológicos diagnósticos o un gran número de formas no descritas. GMYC surgió durante el crecimiento de los métodos de delimitación de especies basados en el ADN como una forma de extraer hipótesis de especies de un árbol genético fechado en lugar de un corte fijo de distancia de secuencia.
Las dos ideas combinadas por GMYC provienen de diferentes partes de la teoría de la evolución. El proceso de Nacimiento|Proceso de Yule es un modelo de ramificación simple utilizado para representar la diversificación entre especies. El proceso lleva el nombre del estadístico británico Udny Yule, cuyo trabajo de 1925 introdujo modelos de ramificación en el estudio de la evolución. La teoría coalescente, por el contrario, describe cómo los linajes de genes muestreados dentro de las poblaciones se remontan a ancestros comunes a través del tiempo. GMYC supone que estos dos procesos dejan firmas diferentes en el momento de los eventos de ramificación y que el cambio entre ellos se puede estimar a partir de un árbol ultramétrico.
==Historia== El método fue introducido por Joan Pons y sus colegas en 2006 en un estudio de delimitación de especies basada en secuencias en escarabajos. Esa formulación utilizó un umbral único para separar las ramas más antiguas interpretadas como diversificación entre especies de las ramas más jóvenes interpretadas como coalescencia dentro de las especies.
En 2009, Michael T. Monaghan y sus colegas propusieron una versión modificada que permitía variar la transición entre linajes en lugar de forzar a todo el árbol a compartir un umbral global. parámetros del modelo. En 2013, Tomochika Fujisawa y Timothy Barraclough publicaron un tratamiento revisado de GMYC, aclararon el marco de probabilidad subyacente y evaluaron el método con simulaciones en una gama más amplia de condiciones.
==Método== GMYC comienza con una alineación de secuencia de ADN y un árbol de genes ultramétrico, generalmente inferido de un solo locus y tomado de múltiples individuos en una o más especies putativas. El modelo identifica un punto temporal "umbral" donde hay un cambio significativo en las tasas de ramificación. Compara un modelo nulo, en el que un único proceso de ramificación explica todo el árbol, con una alternativa en la que las ramas más viejas siguen un proceso similar a la especiación y las ramas más jóvenes siguen un proceso coalescente dentro de la especie.
Los grupos de puntas conectadas por eventos de ramificación más jóvenes que el umbral se interpretan como pertenecientes a la misma entidad a nivel de especie, mientras que las divisiones más profundas se interpretan como divergencias entre dichas entidades. En la versión original de umbral único, todo el árbol comparte una de esas transiciones. Las variantes de umbrales múltiples permiten que diferentes partes del árbol cambien en diferentes momentos, lo que puede adaptarse mejor a algunos conjuntos de datos con historiales de divergencia desigual o diferentes tamaños de población efectivos.
Aunque el método a menudo se describe como delimitación de especies, los resultados de GMYC generalmente se tratan como hipótesis más que como decisiones taxonómicas finales. Los estudios que utilizan el método comúnmente comparan sus resultados con evidencia morfológica, geográfica y molecular adicional, o con otros enfoques de delimitación, antes de reconocer formalmente las especies.
==Aplicaciones== GMYC se utiliza con frecuencia como un "primer paso" rápido para estimar la diversidad en grandes conjuntos de datos, particularmente cuando las diferencias morfológicas son sutiles o la experiencia taxonómica es limitada. Más allá de su aplicación original a los escarabajos, se ha utilizado en amplios inventarios de biodiversidad de taxones como el de Madagascar. fauna, murciélagos filipinos de hoja redonda, y varios grupos de mariposas.
Debido a que se puede ejecutar en un solo locus, GMYC ha resultado atractivo en códigos de barras de ADN y otros proyectos donde hay muchas muestras disponibles pero los datos genómicos o multilocus no lo están. También se ha utilizado en estudios filogeográficos y a nivel comunitario como una forma de convertir la variación de secuencia en hipótesis operativas de especies para procesos posteriores. análisis.
==Limitaciones y comparación con otros métodos== GMYC tiene varias limitaciones bien conocidas, principalmente categorizadas en errores filogenéticos y violaciones biológicas. Debido a que el método se basa en un solo locus, el árbol genético resultante puede no reflejar con precisión la verdadera historia de la especie debido a una clasificación de linaje incompleta. name="Fujisawa & Barraclough 2013" />
Algunos estudios han encontrado que el [url=viewtopic.php?t=21813]modelo de umbral[/url] único es más confiable que la variante de umbral múltiple bajo una variedad de condiciones simuladas, aunque este último puede ajustarse mejor a algunos conjuntos de datos. Otro trabajo ha demostrado que GMYC tiene un desempeño deficiente en conjuntos de datos pobres en especies y puede ser sensible a cómo se infirió el árbol. Por estas razones, revisiones posteriores generalmente han tratado a GMYC como un método exploratorio útil en lugar de una solución independiente para la delimitación de especies.
GMYC se compara comúnmente con otros métodos basados en árboles de un solo locus, como el enfoque de procesos de árbol de Poisson, así como con métodos multilocus basados en el proceso coalescente multiespecies. Los estudios comparativos a menudo han encontrado que ningún método es mejor en todos los escenarios, pero que GMYC tiende a funcionar de manera menos confiable que el coalescente multilocus. métodos cuando la divergencia es superficial, el flujo de genes está en curso o el árbol de entrada no tiene suficiente soporte.
==Software== Los análisis GMYC de máxima verosimilitud se han distribuido en el paquete R '''splits'''. GMYC también se ha implementado en flujos de trabajo de delimitación de especies comparativos y basados en web, incluidas interfaces asociadas con el desarrollo de métodos de procesos de árbol de Poisson (PTP). La implementación bayesiana se conoce como '''bGMYC'''. En 2021, se introdujo el paquete '''P2C2M.GMYC''' para evaluar si los conjuntos de datos empíricos violan los supuestos del modelo.
Biología computacional Filogenética Genética de poblaciones Modelos estadísticos [/h4]
More details: [url]https://en.wikipedia.org/wiki/General_mixed_Yule%E2%80%93coalescent_model[/url]
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