BIZ0433 - Inferência Filogenética: Filosofia, Método e Aplicações

Sobre a disciplina


Objetivo da disciplina

Fundamentar as bases teóricas e filosóficas da inferência filogenética. Abordar componentes metodológicos de nível intermediário que permitam ao aluno avaliar de maneira crítica hipóteses filogenéticas. Explorar a utilidade de hipóteses filogenéticas utilizando exemplos que transitam da medicina forense aos vários programas de pesquisa contemporâneos em Biologia Evolutiva.

Locais e Horários

Aulas Teóricas & Práticas: Sala de anatomia do Bloco Didático (IB/USP)

Aulas às quintas-feiras, das 14:00 as 16:00

Equipe 2019

Professor responsável

Dr. Fernando Portella de Luna Marques [Depto. de Zoologia] CONTATO

Monitor

Brittany Damron, M.Sc. [Doutornada - Depto. de Zoologia]

Cronograma



Avaliação do Desempenho

A avaliação do desempenho nesta disciplina será feita com base em 6 trabalhos (assignments) e um ensaio final. O ensaio final equivalerá a 40% do conceito/nota final. Os restantes 60% serão computados pela execução dos 6 trabalhos aplicando-se pesos compatíveis com o nível de dificuldade de cada trabalho.

O aluno deverá dedicar-se ao ensaio final desta disciplina e a pesquisa sobre possíveis tópicos a serem abordados neste ensaio deve ser feito com antecedência. A redação deste ensaio possui duas etapas:

  1. A primeira etapa está na redação de um resumo de sua proposta
    • Consulte o guia para o ensaio final. PDF
    • Data de entrega: Quinta-feira, dia 25/04/2019 até as 14:00 hrs (antes da Aula 8).
    • Formulário de submissão do Assignment 5: submeter
  2. Uma vez aprovada sua proposta, você está autorizado a escrever o ensaio.
    • Data de entrega: Quinta-feira, dia 27/06/2019.
    • Formulário de submissão do Ensaio Final: submeter

Material Didático


Recursos Computacionais


Todos os aplicativos selecionados para este curso serão executados no sistema operacional Linux (MAC incluído). Os tutoriais serão efetuados nas aulas práticas e computadores estarão disponíveis aos alunos. No entanto, sugiro que tenham um computador pessoal, em casa ou durante as aulas, configurado para a execução dos exercícios. Somente o tempo alocado aos tutorias em sala de aula não será suficiente para você se tornar proficiente em todo o material apresentado durante o curso. Adicionalmente, você poderá precisar de mais tempo para completar os tutoriais ou usar os aplicativos para desenvolver as tarefas da disciplina.

Imagem do sistema (Virtualbox 6.0.4)

Uma imagem do sistema operacional Ubuntu 16.04 LTS foi critada contendo todos os programas utilizados durante o curso. Essa imagem deve ses instalada em VirtualBox ver. 6.0.4. VirtualBox pode ser instalado em qualquer plataforma (Linux, MacOS e Windows). Caso você deseje instalar essa imagem em seu computador siga os seguintes passos:

  1. Instale VirtualBox em seu computador.
  2. Baixe a máquina virtual DOWNLOAD
    • A senha desta máquina virtual é turing.
  3. Instale a máquina virtual em seu VirtualBox:
    • Descompacte o arquivo cladistica.tar.gz no diretório desejado (16Gb);
    • Abra o virtualBox;
    • No menu Machine selecione Add;
    • Selecione o arquivo cladistica.vdi dentro do diretório cladistica;
    • Selecione a máquina virtual e presione Start.

ATENÇÃO: Uma vez instalada a máquina virtual é importante que você sempre saia do Ubuntu da maneira correta, isto é, fazendo o shotdown do sistema. Evite fechar o VirtualBox sem desligar o Ubuntu, pois isso pode comprometer a execução da máquina virtual posteriormente.

Instalação de programas (Ubuntu 16.04 LTS)

Caso você tenha um computador com Linux instalado, de preferência a mesma versão utilizada no curso, você podera baixar o diretório aplicativos_ver.2019. Neste diretório hã um script que instala automaticamente os pacotes (programa) utilizados durante o curso.

  1. Instruções de instalação:
    • Baixe o diretório aplicativos_ver.2019; DOWNLOAD
    • Descompacte o arquivo aplicativos_ver.2019.tar.gz em seu Desktop;
    • Entre o diretório aplicativos_ver.2019 e execute os script install_packages_20190225.sh.

Execute o script como usuário (i.e., $ sh install_packages_20190225.sh) e fique atendo. Durante a execução do script será necessário confirmar algumas solicitações de instalação e inserir a senha de super usuário (root) para a instalação de algumas feramentas.

Aulas & Tutoriais

Aula 1

Tutorial 1: Introdução ao Linux. PDF

* Assignment 1: Árvores filogenéticas e networks (resenha sobre os artigos de Mindell, 2013 e Morrison, 2014)PDF

  • Data de entrega: Quinta-feira, dia 14/03/2019 até as 14:00 hrs (antes da Aula 3).
  • Formulário de submissão do Assignment 1: submeter

Aula 2

Tutorial 2: Manipulação de texto em Linux. DOWNLOAD

* Assignment 2: Resolução do exercício 2.4 (Tutorial 2) - Gerar topologia em FigTree e InkScape.

  • Data de entrega: Segunda-feira, dia 11/03/2019.
  • Formulário de submissão do Assignment 2: submeter

Aula 3

Aula teórica: Topologias: grafos, enumeração e espaço. PDF

Tutorial 3: Topologias: grafos, enumeração e espaço. DOWNLOAD

* Assignment 3: Matrizes de dados, séries de trasformação e homologia (leitura obrigatória: Grant & Kluge, 2004; Nixon & Carpenter, 2012 e Sereno, 2007). PDF

  • Data de entrega: Quinta-feira, dia 21/03/2019 até as 14:00 hrs (antes da Aula 4).
  • Formulário de submissão do Assignment 3: submeter

Aula 4

Aula teórica: Introdução ao TNT. PDF

Tutorial 4: Introdução ao TNT. DOWNLOAD

* Assignment 4: Buscas por tragetória. PDF

  • Arquivos associados: Esse diretório é necessário para a execução deste assignment - PDF
  • Data de entrega: Quinta-feira, dia 28/03/2019 até as 14:00 hrs (antes da Aula 5).
  • Formulário de submissão do Assignment 4: submeter

Aula 5

Tutorial 5: TNT - Buscas avançadas. DOWNLOAD

Aula 6

Tutorial 6: TNT - Tipos de caracteres e topologias de consenso. DOWNLOAD

Aula 7

Tutorial 7: Dados moleculares - introdução. DOWNLOAD

Aula 8

Tutorial 8: Dados moleculares - alinhamento. DOWNLOAD

Aula 9

Tutorial 9: Homologia Dinâmica. DOWNLOAD

Aula 10

Tutorial 10: Homologia Dinâmica: sensibilidade, comprimento de ramos e alinhamento implícito. DOWNLOAD

Aula 11

Tutorial 11: Homologia Dinâmica: Iterative pass, sensitivity search e dados reais. DOWNLOAD

* Assignment 6: Reanálise filogenética utilizando Otimização Direta.

  • Data de entrega: Quinta-feira, dia 06/06/2019 até as 14:00 hrs (antes da Aula 13).
  • Formulário de submissão do Assignment 6: submeter

Aula 12

Tutorial 12: Introdução à Verossimilhança. DOWNLOAD

Aula 13

Tutorial 13: Verossimilhança sob homologia estática e dinâmica. DOWNLOAD

Leitura para a próxima aula:

Grant, T & A. Kluge. 2008. Clade support and their adequacy. Cladistics 24: 1051–1064. pdf

Aula 14

Turorial 14: Índices de Suporte. DOWNLOAD

Literatura Recomendada

Agnarsson, I. & J. A. Miller. 2008. Is ACCTRAN better than DELTRAN? Cladistics 24: 1–7. PDF

Berlund, D. 2011. Visualization of phylogenetic tree space. Bachelor’s thesis in Mathematical Statistics, Stockholm Universitet, Stockholm, Sweeden. Stockholm, Sweeden. PDF

Bogdanowicz, D. & K. Giaro. 2013. On a matching distance between rooted phylogenetic trees. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science 23: 669–684. PDF

Cobbaut, P. 2013. Linux Fundamentals. Belgium: Netsec BVBA. 920 pp.PDF

Coddington, J & N Scharff. 1994. Problems with zero-length branches. Cladistics 10: 415–423. PDF

Dias, P. H. S.; R. C. Amaro; A. M. P. T. de Carvalho-e Silva & M. T. Rodrigues. 2013. Two new species of Proceratophrys Miranda-Ribeiro, 1920 (Anura; Odontophrynidae) from the Atlantic forest, with taxonomic remarks on the genus. Zootaxa 3682: 277–304.PDF

Farris, S. 1970. Methods for computing Wagner trees. Systematic Zoology 19: 83–92. PDF

Giribet, G. 2007. Efficient tree searches with Available Algorithms. Evolutionary Bioinformatics 3: 341–356. PDF

Goloboff, P. 1999. Analyzing large data sets in reasonable times: solutions for composite optima. Cladistics 15: 415–428. PDF

Goloboff, P.; J. S. Farris & K. Nixon. 2008. TNT a free program for phylogenetic analysis. Cladistics 24: 1–14. PDF

Grant, T & A. Kluge. 2004. Transformation series as an ideographic character concept. Cladistics 20: 23–31. pdf

Grant, T & A. Kluge. 2008. Clade support and their adequacy. Cladistics 24: 1051–1064. pdf

de Pinna, M.G.G. 1991. Concepts and tests of homology in the cladistic paradigm. Cladistics, 7: 367-394. pdf

Mindell, D.P. 2013. The tree of life: metaphor, model, and heuristic device. Systematic Biology 62(3):479–489.PDF

Morrison, D.A. 2014. Is the tree of life the best metaphor, model, or heuristic for phylogenetics? Systematic Biology 63(4):628–638.PDF

Nixon, K. C. 1999. The parsimony ratchet, a new method for rapid parsimony analysis. Cladistics 15: 407–414. PDF

Nixon, K.C. & J.M. Carpenter. 2012. On homology. Cladistics 28: 160–169. pdf

Phillips, A. D., Janies & W. Wheeler. 2000. Multiple Sequence Alignment in Phylogenetic Analysis. Mol. Phyl. and Evol., 16(3): 317–330. pdf

Robinson, D. F. & L. R. Foulds. 1981. Comparison of phylogenetic trees. Mathematical Biociences 53: 131–147. PDF

Sereno, P.C. 2007. Logical basis for morphological characters in phylogenetics. Cladistics 23: 565–587.PDF

Siever E.; Figgsins, S. L. R. & A. Robbins. 2009. Linux in a nutshell, 6th edition. Cambridge: O’Reilly. 920 pp. PDF

Swofford, D. L. & W. P. Maddison. 1987. Reconstructing ancestral character states under Wagner parsimony. Mathematical Bioscience 87: 199–229. PDF

Wagner, W. H. 1961. Problems in the classification of ferns. Recent Advances in Botany 1: 841–844. PDF

Licenciamento do Material didático


Creative Commons License
Os materiais didáticos disponíves nesta página estão licenciados sob a

Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License