Molecular Phylogenetics i le Fa'avasegaga o Meaola
O le fa'avasegaga o meaola o le taumafaiga fa'asaienisi lea e fa'avasega ai mea ola e fa'atatau i o latou tutusa ma eseesega. Mo le tele o seneturi, o le fa'avasegaga sa fa'alagolago tele i uiga fa'aletino—foliga o le tino, fausaga o totoga, mamanu o lanu, po'o isi uiga fa'aletino e mafai ona va'aia. Peita'i, o le alualu i luma i le biology molecular ma le tekonolosi o le DNA sequencing ua suia ai le auala e malamalama ai saienitisi i fegalegaleaiga o meaola. O iinei e taua tele ai le phylogenetics molecular: o se auala e fa'aaoga ai fa'amaumauga molecular (DNA, RNA, po'o porotini) e toe fausia ai le tala'aga ma fegalegaleaiga o le evolusione, ona fa'aaoga lea o nei fa'amaumauga e fa'aleleia atili ai faiga fa'avasegaga.
O le ā le phylogenetics molecular?
O le phylogenetics molecular o se lala o le biology evolusione e suʻesuʻeina ai sootaga evolusione i le va o meaola e ala i le faʻatusatusaina o faʻasologa o mole mole biology. O mole e masani ona faʻaaogaina o le DNA (e.g., mitochondrial, chloroplast, poʻo nuclear genes), RNA, ma porotini. O le mataupu faavae autu e faigofie: o meaola e sili atu ona tutusa faʻasologa o kenera e sili atu ona foliga mai na latou faʻasoa se tuaa e tasi nai lo meaola e matua eseese lava faʻasologa o kenera.
I le iloiloina o eseesega ma mea e tutusa ai i faasologa o kene, ua fausia ai e saienitisi ni laau phylogenetic, o ni ata e sosolo ai e faaalia ai ni mamanu o le eseesega mai se tasi tuaa i ni gafa eseese. O nei laau e avea ma ni manatu faasaienisi e uiga i le talafaasolopito o le evolusione, lea e mafai ona faafouina pe a maua ni faamatalaga fou.
Aiseā e tāua ai faʻamaumauga molecular i le faʻavasegaga?
E iai ona lelei le auala fa'ale-tino, ae e iai fo'i ona tapula'a. E tele meaola e ui atu i le evolusione fa'atasi, o le alia'e mai o uiga tutusa i vaega e le feso'ota'i ona o le mamafa o le siosiomaga e tutusa. Mo se fa'ata'ita'iga, o le foliga o le tino e pei o le torpedo o i'a ma tafola na tula'i mai o se fetuunaiga i le olaga i le vai, ae le ona o lo latou feso'ota'i vavalalata. O le fa'avasegaga e fa'avae na'o le foliga o le tino e mafai ona fa'asesēina.
E fesoasoani faʻamaumauga faʻamolekiula e foia lenei faʻafitauli auā o loʻo i ai i le DNA ni faʻailoga loloto o le talafaasolopito o le evolusione e masani ona lē vaaia e mata le lavalavā. E le gata i lea, mo vaega o meaola e faigofie pe tutusa foliga (e pei o siama, siama laiti, siama laiti, poʻo ituaiga meaola e le iloa), o le suʻesuʻega faʻamolekiula e masani lava o le pau lea o le auala e iloa ai ma fuafua ai lo latou sootaga.
Punaoa o faʻamatalaga: o a ni kenera e faʻaaogaina?
O le filifiliga o fa'ailoga tau kenera e fa'alagolago i sini o su'esu'ega ma le vaega o meaola o lo'o su'esu'eina. O nisi o fa'ailoga e masani ona fa'aaogaina e aofia ai:
1. 16S rRNA mo siama ma Archaea, auā o lenei gene e maua i toetoe lava o prokaryotes uma ma e fai si telegese o lona evolusione o lea e talafeagai ai mo sootaga lautele fa'ale-aiga.
2. 18S rRNA mo eukaryotes e pei o protists ma nisi manu, e fai ma analogue o le 16S rRNA i prokaryotes.
3. O le COI (Cytochrome c oxidase subunit I) i le mitochondrial DNA mo le tele o manu, ua lauiloa i le auala "DNA barcoding" mo le fa'ailoaina o ituaiga.
4. rbcL ma le matK i totonu o chloroplasts mo laau, e masani ona faaaogaina mo le faavasega o laau ma le barcoding.
5. Ua taugofie nei le fa'asologa o le genome atoa ma ua mafai ona maua ai ni iuga sili atu ona maualuga, aemaise lava mo mataupu faigata.
O le tele o kenera e suʻesuʻeina, o le malosi foʻi lea o faʻaiʻuga o le sootaga, e ui lava o le lavelave o le auʻiliʻiliga ma manaʻoga faʻakomepiuta e faʻateleina foʻi.
Metotia o su'esu'ega : mai fa'asologa i la'au o le evolusione
I se tulaga lautele, o le faagasologa o le molecular phylogenetics e aofia ai ni laasaga autu se tele:
1. Fa'ata'ita'iga ma le aveeseina o le DNA mai meaola fa'amoemoeina.
2. Fa'ateleina o nisi kenera e fa'aaoga ai le PCR (Polymerase Chain Reaction), po'o le fa'asologa tu'usa'o pe a fa'aaoga se auala genomic.
3. Fa'asologa e maua ai le fa'asologa o le nucleotide (A, T, C, G).
4. Fa'atulagaina o fa'asologa, o lona uiga o le fa'atulagaina o fa'asologa ina ia mafai ona fa'atusatusa tulaga o nucleotides tutusa.
5. Toe fausia le la'au phylogenetic e fa'aaoga ai metotia fa'amaufa'ailoga po'o metotia fa'akomepiuta e pei o:
– Maximum Parsimony (sailia o le laʻau e itiiti ni suiga),
– Avanoa Maualuga (sailiga o le laʻau e sili ona ono tupu e faʻavae i luga o le faʻataʻitaʻiga o le evolusione),
– Fa'ai'uga Bayesian (fa'aaogaina o le ono mafai ona tupu i tua e iloilo ai le lagolago mo se la'au).
6. Fa'ata'ita'i le fa'atuatuaina o le la'au, mo se fa'ata'ita'iga e ala i le bootstrapping, e iloa ai le malosi o le lagolagoina e fa'amaumauga o se lala fa'apitoa.
O nei laasaga e faʻamautinoa ai o le laʻau phylogenetic e lē naʻo se ata, ae o le iʻuga o se suʻesuʻega e mafai ona tofotofoina ma toe faia.
O le a'afiaga o le phylogenetics molecular i luga o faiga fa'avasegaga
O se tasi o sao sili ona tele o le molecular phylogenetics o le tuleia lea o le fa'avasegaga ina ia sili atu ona atagia ai le monophyly, o lona uiga, o se vaega e aofia ai se tuaa e tasi ma ana fanau uma. O lenei auala e ogatasi ma mataupu faavae o le fa'avasegaga fa'aonaponei e masani ona ta'ua o le phylogenetic systematics po'o le cladistics.
A o le'i oo i le vaitaimi o molecular, o nisi vaega sa manatu o se mea e tasi ona o le tutusa faaletino, ae o le mea moni, sa aofia ai i latou i ni gafa eseese (polyphyletic). E fesoasoani le molecular phylogenetics e iloa ma faasa'o nei tulaga. O se taunuuga, e mafai ona suia igoa ma tuaoi o vaega taxonomic: o nisi e vaevaeina i ni genera/ituaiga se tele, o isi e tuufaatasia, ma o isi e siitia atu i isi vaega.
O faʻataʻitaʻiga o lenei aafiaga lautele e mafai ona vaʻaia i:
– Fa'avasegaga o meaola ninii, lea e fa'alagolago tele i le 16S rRNA. O le tele o siama sa fa'avasegaina muamua e fa'atatau i foliga ma le metabolism ua maua e iai ni aiga eseese.
– Sootaga fa'ale-aiga i manu, mo se fa'ata'ita'iga o le toe fa'atulagaina o ni vaega se tele e fa'avae i luga o fa'amaumauga o mitochondrial ma nuclear.
– La'au fugālaau, lea e fesoasoani ai fa'amaumauga molecular e fa'avasega ai sootaga i le va o aiga ma poloaiga, ma fa'amanino ai le evolusione o uiga e pei o fugālaau ma fuala'au 'aina.
Fa'ailogaina o le DNA ma le fa'ailoaina o ituaiga
I le fa’aopoopoga i le fausiaina o la’au o le evolusione, e iai fo’i le sao o le molecular phylogenetics i le vave fa’ailoaina o ituaiga e ala i le DNA barcoding. O le manatu autū o le fa’aaogaina lea o vaega fa’atulagaina o kene (e pei o le COI i manu) e fa’ailoa ai ituaiga, e pei lava o barcodes i luga o oloa. E aoga lenei metotia mo:
– fa'ailoa ituaiga o meaola i le tulaga o le larva po'o vaega o le tino,
– iloa ai ituaiga meaola fa'alafua,
– fesoasoani i leoleo e faasaga i fefaatauaiga o manu fe'ai,
– mata'ituina o le tele o meaola eseese e ala i le DNA o le siosiomaga (eDNA) mai le vai, eleele, po'o le ea.
Peita'i, e iai fo'i tapula'a o le barcoding, mo se fa'ata'ita'iga pe a la'ititi lava le eseesega o kenera i le va o ituaiga pe fa'afefiloi fo'i ituaiga lea e fa'anenefu ai tuaoi o ituaiga.
Luʻitau ma tapulaʻa o le phylogenetics molecular
E ui i lona malosi, ae o le phylogenetics molecular e lē sao mai ai ni faʻafitauli. O nisi o luʻitau tetele e aofia ai:
1. Fa'afefiloi ma le introgression, aemaise lava i la'au ma nisi manu, lea e mafai ona fa'afefiloi mea tau kenera i le va o ituaiga eseese ina ia le faigofie ai le la'au.
2. Fa'avasegaga lē atoatoa o gafa, o lona uiga e le'i vaeluaina lelei fesuiaiga o kenera o tupuaga pe a fausia se ituaiga fou, o lea e fa'aalia ai e nisi kenera se sootaga ese mai le talafaasolopito moni o le ituaiga.
3. Eseesega i fua faatatau o le evolusione, o nisi genes e vave ona alualu i luma, o isi e telegese; o le filifiliga le talafeagai o genes e mafai ona oʻo atu ai i le le lelei o le foʻia o faʻafitauli.
4. Fesiitaiga faalava o kene i siama, lea e sili atu ona talafeagai ai le faamatalaina o le manatu o se "laau" o se "fesoota'iga" fa'a-evolusi.
5. Le lelei o faʻamaumauga ma le faʻataʻitaʻiga, auā o taunuuga o le auʻiliʻiliga e matuā faʻalagolago lava i le faʻatusa o le ituaiga o meaola na suʻesuʻeina ma le lelei o faʻasologa.
O le mea lea, o le tele o suʻesuʻega faʻaonaponei e tuʻufaʻatasia ai faʻamaumauga molecular ma isi faʻamaoniga e pei o le morphology, amioga, siʻosiʻomaga, ma faʻamaumauga o mea tau ponaivi (faʻavae tuʻufaʻatasi).
I'uga
Ua suia e le molecular phylogenetics le fa'avasegaga o meaola e ala i le tu'uina atu o se auala e sili atu ona fa'amaoni ma fuaina e iloilo ai sootaga fa'ale-evolusi. E ala i le su'esu'eina o le DNA, RNA, po'o porotini, e mafai e saienitisi ona fausia ni la'au phylogenetic e fesoasoani e fa'atulaga ai fa'avasegaga e sili atu ona ogatasi ma le talafa'asolopito o le fa'ale-evolusi. E lautele lona a'afiaga: mai le toe fa'aleleia o taxonomic i le fa'ailoaina o ituaiga e ala i le DNA barcoding i se malamalamaga sili atu i le amataga o le tele o meaola eseese. E ui i lu'itau e pei o le hybridization ma le fa'aliliuina fa'alava o genes, o lo'o fa'aauau pea ona alualu i luma le molecular phylogenetics fa'atasi ai ma le alualu i luma i le fa'asologa ma tekinolosi fa'akomepiuta, ma avea ai ma poutū autu o le biology fa'aonaponei ma le puipuiga.
Afai e te manaʻo ai, e mafai ona ou fetuʻunaʻia lenei tusiga i le 1000 upu tonu (faitau upu taʻitasi) pe faʻaopoopo ni faʻataʻitaʻiga patino (e.g. i tagata, manu felelei, laʻau, poʻo siama) pe a manaʻomia.
