Thème No 3 : Phylogénies et macroévolution

Question 1

Savoir interpréter une phylogénie (représentation visuelle).

Answer 1

• Des phylogénies sont équivalentes quand elles ont la même topologie = peut les reconstituer sans changer les liens
• Construire une phylogénie, c’est identifier des groupes monophylétiques (clades)

Question 2

Définir les concepts de groupe monophylétique, paraphylétique, et polyphylétique.

Answer 2

Groupe monophylétique :
* Contient tous les descendants d’un ancêtre commune et seulement eux (espèce ancestrale et tous ses descendants)
* -On utilise seulement des synapomorphies (= homologie dérivée partagée)
Groupe paraphylétique :
* Comprend une espèce ancestrale et seulement une partie de ses descendants (procaryotes)
Groupe polyphylétique :
* Certain nombre de taxons, mains ne contient pas l’ancêtre commun à tous. Dérive de 2 ancêtres ou plus
* Repose sur des homoplasies plutôt que des homologies (on se fie à des caractères convergents)

Question 3

Expliquer la notion de polarité des caractères

Answer 3

• État primitif d’un caractère = état plésiomorphe
• État dérivé d’un caractère = état apomorphe

Question 4

Définir ce qu’est une synapomorphie.

Answer 4

Homologie dérivée partagée = lorsque deux descendants possède un caractère dérivé (état apomorphe) et que les deux l’ont hérité d’un ancêtre commun.

Question 5

Comprendre le principe de la reconstruction phylogénétique par parcimonie.

Answer 5

Parcimonie :
* Principe selon lequel la classification la plus probable est celle qui requièrent le moins de changements évolutifs
* Fondé sur le caractère improbable des changements évolutifs
* Il faut connaître la polarité des caractères –> possible par l’inclusion d’une groupe externe ou avec des infos paléontologique ou embryologiques
* Peut se faire avec des traits morphologiques ou moléculaire/génétiques

Question 6

Identifier les particularités de la méthode de reconstruction phylogénétique par vraisemblance, reconnaître quand ils peuvent être utilisés (traits génétiques vs morphologiques).

Answer 6

• Permet de choisir la phylogénie la plus probable en considérant un modèle d’évolution (pas possible pour les données morphologiques, car pas de base évolutive)
• Ce modèle précise des choses comme la proportion de nucléotide dans les séquences et le taux de mutation pour chaque substitution possible (établit % de probabilités)
• Permet de modéliser l’évolution des séquences d’ADN (meilleur arbre est celui qui explique le mieux les données génétiques)
• Permet d’estimer la longueur des branches
• Permet d’éviter les problèmes d’homoplasie qu’on a souvent avec la morphologie

Question 7

Donner des exemples des paramètres trouvés dans un modèle d’évolution, expliquer pourquoi le taux de mutation diffère entre transitions et transversions.

Answer 7

Paramètres trouvés dans un modèle d’évolution :
* Proportion de chaque nucléotides dans les séquences
* Taux de mutation pour chaque substitution possible (transition plus probable que transversion, car transversion = 2 cycles à 1 cycle)
* Distribution statistique représentant la variation du taux de mutation à travers l’ensemble des séquences d’ADN

Question 8

Discerner la notion d’homoplasie dans le contexte de données génétiques, phénomène de saturation des mutations, variation du taux de substitution entre positions des codons.

Answer 8

Les taux de mutation varient dans les génome (gènes critiques vs moins importants, gènes vs régions non-codantes, introns vs exons, même selon position dans chaque codon) :
- Position dans même codon : 1ere et 2e position ont un impact majeur sur l’acide aminé codé (forte sélection négative). Mutation dans 3e position sont moins susceptible d’affectée l’acide aminé codé = moins susceptibles d’être éliminés par la SN
- Phénomène de saturation des mutations : seulement 4 possibilités de nucléotides, donc, au fil du temps, on revient au même nucléotide, donc au codon de départ (on remarque pas changement = homoplasie)