Übersicht

Nach erfolgreichem Alignment der verschiedenen Rhodopsin-Aminosäurensequenzen werden wir nun einen phylogenetischen Baum der 21 Rhodopsine erstellen. Ein phylogenetischer Baum ist eine visuelle Darstellung, die die evolutionären Beziehungen zwischen verschiedenen Arten veranschaulicht. Dies geschieht durch die Analyse von Variationen in ihren genetischen Merkmalen, wie z. B. Unterschiede in den DNA- und Aminosäuresequenzen.

Um einen phylogenetischen Baum auf der Grundlage unseres Sequenzalignments zu erstellen, können wir die bioinformatische Methode Simple Phylogeny verwenden.

Deine Aufgabe

Bitte befolge die unten aufgeführten Schritte:

1. Folge den Anweisungen auf der Registerkarte “Simple Phylogeny”.

2. Versuche, die Fragen auf der Registerkarte “Fragen” zu beantworten.

Simple Phylogeny

1. Füge das Alignment der Aminosäuresequenzen, einschließlich “CLUSTAL O(1.2.4) multiple sequence alignment”, in das Eingabefeld (STEP 1) im unteren Fenster ein. (Alternativ kannst du auch diese FASTA-Datei mit den Sequenzen von deinem Computer hochladen).

2. Behalte in ‘STEP 2’ die Standardeinstellungen bei.

3. Bestätige deine Eingaben und erstelle den phylogenetischen Baum.

4. Klicke auf die Registerkarte “Phylogenetic Tree”. Die Ergebnisse werden standardmäßig in Form eines “Cladograms” angezeigt. Kladogramme stellen die Verzweigungsmuster der Arten dar, geben aber keinen Aufschluss über die evolutionären Zeitunterschiede zwischen den Gruppen. Wenn du die Zweiglänge als “Real” auswählst, erhältst du Informationen über die Zeitspannen zwischen den Verzweigungspunkte.

5. Analysiere die phylogenetische Baumstruktur und versuche, einige der Fragen auf der Grundlage deiner Beobachtungen zu beantworten.

Fragen

1. Untersuche die “Real” phylogenetische Baumstruktur. Beachte die beiden Sequenzen, die als Ausreißer zu sehen sind. Zu welcher Art gehören diese Rhodopsin-Sequenzen und welche Merkmale machen sie deiner Meinung nach zu Ausreißern?

2. Beobachte die Struktur des “Cladograms”. Der Baum teilt die Sequenzen zunächst in drei Hauptgruppen auf. Spiegelt diese Aufteilung im Allgemeinen die evolutionären Beziehungen zwischen den Arten wider? Gibt es irgendwelche Ausnahmen oder Unstimmigkeiten?

Aktivitäten-Navigation

● Einleitung

● Teil 1: Von der DNA zur Proteinsequenz

● Teil 2: Identität und Funktion von Proteinen

● Teil 3: Multiples Sequenzalignment

● Teil 4: Phylogenetische Analyse

● Teil 5: Strukturelle Analyse