• به نام ایزد یکتا
شرکت ساغر

فهرست

تبلیغات متنی

موضوعات انجمن

تبلیغات

پرتال اخبار دانشگاهی

پرتال اخبار دانشگاهی

آخرین مقالات

گزارش روز

اخبار پزشکی سلامت

داروهای گیاهی

آگهی استخدامی سال 90

اخبار دانشگاهی

پیشخوان روزنامه ها

شعار سازمانی

تجارت پایدار و موفق نتیجه به خدمت گرفتن علم و تجارت در کنار هم است  

قیمت روز ارز

اخبار اقتصادی.

آب و هوا

عکس روز

ورود

نام کاربری

گذرواژه



آیا هنوز عضو نشده اید؟
برای ثبت نام اینجا را کلیک کنید.

آیا گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
برای درخواست یک گذرواژه جدید اینجا زا کلیک کنید.

کاربران آنلاین

-> مهمانان آنلاین: 3

-> اعضای آنلاین: 0

-> کل اعضا: 12,002
-> جدیدترین عضو: MichaelEl

آمار بازدید

جدیدترین اخبار پژوهش و سلامت

پربازدید ترین مطالب درمان های گیاهی

روش محاسباتی جدیدبرای زمان سنجی درخت زندگی


















روش محاسباتی جدیدبرای زمان سنجی درخت زندگی
درخت زندگی با ریشه های تعبیه شده عمیق ، تنه محکم و فراوانی شاخه های متراکم خود یک ساختار تقریبا پیچیده و زیبا می باشد. در حالیکه گام های بزرگی برای ایجاد سلسله مراحل تکاملی شامل هر گونه زنده انجام شده است این پروژه هنوز در مراحل ابتدایی رشد خود باقی مانده است.

در موسسه Biodesign در دانشگاه ایالتی آریزونا ،Sudhir Kumar در حال پر کردن درخت زندگی با استفاده از روش های پیچیده و ابزارهای بیوانفورماتیک می باشد.
آخرین تحقیقات او که به نظر می رسد روی ویرایش مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم است قادر خواهد بود به دانشمندان درتجزیه و تحلیل داده های بسیاربزرگ برای تنظیم زمان بسیاری از نقاطانشعاب (گره) درخت زندگی ،که هر کدام نشان دهنده یک نقطه واگرایی گونه از یک جد مشترک است کمک رسانی کند.
روش جدید تفاوت قابل ملاحظه ای با تکنیک های رایجی که تاکنون استفاده می شده اند داشته و نتایجی با دقت و سرعت 1000 برابر بیشتر را ایجاد می کند.

برای مطالعه مناسب از تاریخ تکامل 2 مولفه کلیدی ضروری است:

*روابط بین موجودات زنده ( که به عنوان فیلوژنی شناخته می شود)

*زمان انشعاب (واگرایی ) آنها از اصل خود. .

همانطور که کومار توضیح می دهد ، روش قدرتمند برای برآورد زمان اختلاف بین گونه ها درابتدا بیش ازچهار دهه پیش،زمانی که مفهوم ساعت های مولکولی معرفی شدند تحقق یافت.

در ابتدا این ایده بر اساس تغییراتی که در اسیدهای امینه یا توالی نوکلئوتیدهای DNA بین گونه های مختلف در طول زمان تجمع یافته است و می تواند برای ارزیابی زمان های واگرایی مورد استفاده قرار گیرد بنا نهاده شده بود.

نتیجه ساختار فیلوژنتیکی یک درخت زمان ((Time Tree است که یک درخت از زمان زندگی به شمار می رود.

قبل ازاستفاده ازساعت مولکولی، تغییرات مورفولوژیکی بین گونه ها،مهمترین ابزار شناسایی بار واگرایی (انشعاب گونه ها) بودند.
از آن زمان به بعد،ساعت مولکولی که یک ابزارحیاتی برای زیستشناسان تکاملی است و مکمل سابقه های فسیلی وارائه یک ابزارقدرتمندبرای اثبات زمان انشعاب ازگونه ها می باشد بیان شده است.

امایک مشکل و پیچیدگی(عارضه) وجوددارد:
*سرعت تغییرات اندازه گیری شده توسط ساعتهای مولکولی میتواند – گاهی اوقات اساسا – بین دوگروه ازگونه هامتفاوت باشد.
به جای اینکه جهان بر روی یک ساعت جهانی مرتب گردد ، درخت زندگی بیشتر شبیه به یک مغازه عتیقه فروشی می شود که در آن ساعت ها با سرعت های مختلف بر روی گونه های مختلف اجرا شده است.

روش های بسیاری برای مقابله با این معما با موفقیت استفاده شده است، اما این روش همچنان پیچیدگی خود را با افزایش تعداد گونه ها به صورت نمایی افزایش نشان می دهد.

اغلب برخی محاسبات مقادیر وسیعی از زمان محاسبات حتی برای مجموعه متوسطی از اندازه داده ها را فرو می برد.

در مقابل، یک روش ساده تر که تحت عنوان Real Time شناخته می شود نتایج سریع تری را حاصل می کند.
هدف اصلی آن ارزیابی زمان نسبی واگرایی (انشعاب ) می باشد.این روش نیاز به استفاده از رکوردهای فسیلی است که در غیر این صورت نیاز به دست آوردن بار مطلق می باشد.

کومار میگوید:
"اگر، برای مثال، ما بتوانیم ایجاد واگرایی انسان وشمپانزه را که بیش از 5 برابر کمتر از واگرایی انسان و میمون است تثبیت کنیم ، بسیار مفید خواهد بود" .
"روش ما تولید اطلاعات زمان نسبی برای هر انشعاب در درخت زندگی – بدون استفاده ازفسیلها و یا دیگر پارامترهای مدل پیچیده را میتواند انجام دهد این است" .
هنگامیکه زمان نسبی برای هم گره ها دردرخت زندگی تثبیت شد، کالیبراسیون فسیلی که برای بالا بردن درجه اعتماد وجود دارد را میتوان تعقیبی برای اضافه کردن بعد زمان مطلق استفاده نمود.
کومار اشاره میکند که توالییابی DNAسریع برای مجموعه داده های بزرگ امکان مقایسه توالیهای مولکولی را ممکن کرده است.
تجزیه و تحلیل حتی چندصدتوالی ازطریق روشهای فعلی می توانست شدیدا منابع کامپیوتری و مجموعه اطلاعات عظیم را به دوش کشد اما در هر حال مشکلات مربوط به زمان از طریق روش های فعلی قابل حل نخواهد بود. بنابراین:
یک رویکرد تازه مورد نیازبود:

*استفاده از Real Time و محدود کردن آنالیز ها به زمان های واگرایی نسبی نتایجی را برای درخت های فیلوژنیک در ساعت نسبت به روز تولید می کند.

*همچنین می تواند دقت و صحت بهتر به خصوص هنگامیکه مجموعه داده های بزرگ و گونه های مورد علاقه بسیار از گروههای مختلف هستند را ارائه دهد.

استفاده از برخی روش ها تنها در تصور محدود شده است . آنهارامیتوان به منظور برآورد از گونه های آشنا، ظهور پاتوژنهای انسانی، و غیره مورد استفاده قرارداد.

کومارمیگوید:
"این روش هر کجا که شما با توالی ها و درختان کار میکنید قابل اجرااست
".RealTime نیز ممکن است به رفع کردن اختلافات بین زمان های واگرایی (انشعاب) که بر اساس رکوردهای فسیلی در مقابل اطلاعات مولکولی است کمک کند.
نمونه هایی از اختلافات چشمگیر بین فسیل ها و اندازه گیری های تغییر توالی بحث و گفت و گو هایی را به ویژه در رابطه با تابش انطباقی از پستانداران در زمان انقراض دایناسورها که حدود 65 میلیون سال پیش رخ داده است را داشته است و پیدا کردن انشعابات حیوان های خاص phyla از آغاز تا به امروز مربط به دوره کامبرین (~500-600 Mya) بوده است.

در هر دو مورد،به عنوان مثال، تاریخ مولکولی درحدود 50 درصد بزرگتر ازتاریخ های فسیلی است.
پروژه های در حال انجام از انشعابات درخت زمان و زندگی اطلاعات مهمی برای بسیار یاز زمینه های تحقیق، ارائه بینش عمیق به زیست شناسی تطبیقی و همچنین تولید اطلاعات مرتبط برای دیرینه شناسان، زمین شناسان، ژئوشیمی، و هواشناسی را ایجاد کرده است. ایجادیکجدولزمانینسبی بیولوژیکی همگام با سابقه زمین دانشمندان را قادر به کار در عرصه های گوناگون اکتشاف توسعه بلند مدت ازبیوسفر و بررسی محتوای تکاملی در تمام طول زندگی خواهد کرد.

مترجم:
کارشناس ارشد فارغ التحصیل پژوهشکده رویان:سرکار خانم اژدری
منبع:
Science Daily (نوامبر 2012)
روش محاسباتی جدید  زمان سنجی، درخت زندگی

تبلیغات

زمان بارگزاری صفحه: 0.20 ثانیه
8,579,191 بار بازدید صورت گرفته است