Un albero filogenetico è uno schema che contiene, in modo organizzto, un sistema tassonomico riferito all'evoluzione ed alla discendenza degli organismi in un arco temporale definito. Attraverso un albero filogenetico è possibile osservare anche il fenomeno della speciazione e, di conseguenza, come i differenti organismi si siano diversificati nel corso del tempo.
Affinché un albero genetico possa essere costruito è necessario analizzare, nei differenti organismi, un componente presente in modo ubiquitario. Questa caratteristica è importante, poiché differenti organismi possono presentare differente strutture, ad esempio enzimi e - genericamente - molecole. Il ribosoma, specialmente nella sua frazione della subunità minore, presenta un grado elevato di conservazione; per questa ragione la subunità 16S dei procarioti e 18S degli eucarioti è utilizzata come un orologio molecolare. Non è il ribosoma, o la sua subunità, l'oggetto diretto dell'analisi ma i geni che codificano per l'RNA ribosomiale.
Creazione di un albero filogenetico
La creazione di un albero filogenetico è un processo complesso, che viene effettuato in diverse fasi attraverso l'unione di tecniche di biologia molecolare e di bioinformatica. Il sequenziamento del DNA porta alla conoscenza della sequenza che codifica per l'RNA ribosomiale che viene confrontato con la sequenza di altri organismi; il confronto avviene attraverso alcuni sistemi informatici che utilizzano degli algoritmi specifici e relativamente complessi.
Metodo della parsimonia
L'analisi della parsimonia è basata su una considerazione di carattere evoluzionistico. La differenza tra due organismi, che discendono da un unico progenitore, è solitamente più contenuta rispetto a organismi filogeneticamente distanti tra loro. In altre parole, l'evoluzione da un organismo a un altro procede secondo piccoli passi, ad esempio un organismo B che discende da un organismo A possiede piccole mutazioni a livello dei geni rispetto al genitore.
Metodo statistico-evolutivo
Il metodo del calcolo statistico evolutivo permette di calcolare la distanza evolutiva tra più organismi in base al rapporto, di ogni coppia di organismi, tra il numero di basi e le differenze dei singoli nucleotidi. A questo calcolo è necessario applicare un coefficiente di correzione, giacché - specialmente per organismi lontani tra loro - è possibile la presenza di eventi di mutazioni frameshift o di retromutazione.
Metodo statistico
Il metodo statistico si basa sulle funzioni di verosimiglianza e, per questa ragione, prende il nome di metodo della massima verosimiglianza.
Evoluzionismo:
Abiogenesi,
ipotesi sull'origine della vita,
esperimento di Miller.
Biologia dei microrganismi:
Virus (
capside,
capsomero,
pericapside),
retrovirus (
integrasi,
trascrittasi inversa,
proteasi),
retrovirus endogeni.
Biologia della comunità microbica:
Riproduzione batterica.
Crescita batterica,
crescita diauxica,
microbiota.
Microbiologia medica:
Stafilococchi (
Staphylococcus aureus),
streptococchi (
Streptococcus pyogenes).
Clostridi (
Clostridium tetani -
tetano,
Clostridium botulinum).
Listeriosi,
salmonellosi,
legionellosi.
Corinebatteri (
Corynebacterium diphtheriae -
difterite,
Gardnerella vaginalis).
Micobatteri (
Mycobacterium tuberculosis,
Mycobacterium leprae,
Mycobacterium ulcerans).
Actinomiceti (
Actinomyces israelii). Neisseria (
Neisseria gonorrhoeae -
Gonorrea).
Enterobatteri (
Escherichia coli,
Shigella,
Salmonelle).
Helicobacter (
Helicobacter pylori).
Terreni di coltura
Virologia medica:
Coronavirus,
Ebola,
HAV,
HCV,
HEV,
HIV,
CMV.
Microbiologia degli alimenti:
Deperimento degli alimenti,
pastorizzazione.
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