Filogenética bajo Verosimilitud con un enfoque para "PhDs"

A cuantos de nosotros el Profesor del curso de Filogenética nos obligó a calcular la longitud (parsimonia) y/o verosimilitud de un árbol, "a mano"? La idea de esta experiencia "pedagógica" era entender los procedimientos y cálculos básicos en los métodos filogenéticos.

Bueno, ahora los profesores de este siglo ya no hacemos eso. Pero, los estudiantes a partir de mañana tendrán que hacer P O R S E P A R A D O la selección de modelos con ModelTest, la verosimilitud con PhyML y las probabilidades Bayesianas con Mr Bayes y todas las estimaciones de estabilidad, robustez, soporte, etc con varios programas particulares. Para que sufran!

Además, es por su bien! Sin duda ese "sufrimiento" es la única manera que les permitirá entender los métodos y les hará apreciar las bondades del nuevo paquete integrado de programas: "PALM: Phylogenetic reconstruction with Automatic Likelihood Model selectors". Se ha anunciado la disponibilidad de este paquete en un articulo recién publicado en PlosONE: Shu-Hwa Chen et al. 2009. PALM: A Paralleled and Integrated Framework for Phylogenetic Inference with Automatic Likelihood Model Selectors.
Fantástico!

Esta plataforma no es para instalarse en su computadora personal. Funciona desde un servidor al que el usuario ingresa sus datos de secuencias y recibe los arboles y otros resultados de los análisis. Así de sencillo! Se evita "el sufrimiento" de esas tareas que consumen tanto tiempo de computadora personal: cálculo para seleccionar el mejor modelo, cálculo del mejor árbol, cálculo de bootstraps, y otras propiedades de los árboles, etc etc. Demasiado tedioso y complicado! Mejor aún, los autores de PALM nos garantizan que ya no necesitaremos estudiar y preocuparnos por educarnos y entender lo que hacemos:

"However, such time consuming, computationally intensive tasks rely on knowledge of substitution model theories and related expertise to run through all possible combinations of several separate programs. "

"researchers unfamiliar with phylogenetic analysis can easily use this server to submit sequences, retrieve the output, and re-submit a job based on a previous result if some sequences are to be deleted or added for phylogenetic reconstruction."

"PALM is an integrated framework of ClustalW, PhyML, MODELTEST, ProtTest and several in-house programs to evaluate the fitness of 56 substitution models for nucleotide sequences and 112 substitution models for protein sequences with scores in various criteria. It is especially useful for biologists to perform phylogenetic analyses without prerequisite computer skills."

Esto viene en el Resumen y Discusión del articulo como una de las mejores caracteristicas del paquete! Así que todos demos gracias a PALM, pues integra ahora operaciones de ClustalW, PhyML, ModelTest y varios otros programas. La estructura del sistema de programas funcionando en paralelo en varios procesadores simétricos (symetrical multiprocesors, SMP) en varios CPUs veloces, trabajando bajo LINUX Ubuntu, garantizan un trabajo rápido y fluido, administrado por módulos (PalmDaemon, PalmMonitor, PalmTree y Palm job controller).

Desde el punto de vista del usuario, PALM inicia cuando se ingresa una matriz de secuencias o de aminoácidos pre-alineada en formato FASTA. El usuario ahora aprovecha el tiempo para otras cosas mas interesantes y productivas (como jugar a publicar en web mediante blogs como este). Mientras tanto, como parte del flujo de tareas automáticas en el servidor, PALM primero instruye a ClustalW para ejecutar un alineamiento definitivo. El alineamiento se transfiere a PhyML/ModelTest para la selección del mejor modelo. La combinación del alineamiento definitivo y el mejor modelo se somete a la tarea de cálculo del mejor árbol usando PhylML. El usuario es notificado vía correo electrónico para visitar una página web donde se despliega su arbol y su articulo publicado en "Molecular Phylogenetics and Evolution"! Un click ... un artículo!

Eso es lo que muchos quisieran, ........ pero no, .... solo se obtienen los resultados. En la versión futura?

Los autores nos prometen que en una futura versión de PALM integrarán más programas de alineamientos y también probabilidades Bayesianas:

"Other advanced algorithms for ML inference, e.g., DPRml , MrBayes and RAxML, can be integrated into PALM to provide Bayesian estimates of phylogeny and handle large phylogenetic trees in the future."

La idea de una versión PhD (Push here Dummy) para hacer filogenias no es nueva. En el afán de facilitar el uso de los programas filogenéticos, las secuencias de comandos para las operaciones y la presentación gráfica de árboles, casi todos los programas disponibles (excepto PhylLip?!) desde hace años han evolucionado hacia interfases cada vez más "user friendly". Eso ha sido bueno. Quien recuerda la supremacía de PAUP en el ambiente grafico de MAC en los 80´s cuando la competencia eran PAUP y otros programas que solo corrían con lineas de comandos en DOS o Windows 3.1? Recuerdo en esos años, eventualmente apareció TreeGardener como una interfase gráfica para facilitar el uso de Hennig86 y versiones o programas subsecuentes hasta WINCLADA y NONA.

La llegada de PALM ahora facilitará aun más la ejecución "point and click" de análisis filogenéticos bajo la epistemología de los métodos de máxima verosimilitud para las nuevas generaciones de estudiantes e investigadores.
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Chen S-H, Su S-Y, Lo C-Z, Chen K-H, Huang T-J, et al. (2009). PALM: A Paralleled and Integrated Framework for Phylogenetic Inference with Automatic Likelihood Model Selectors plosone, 4 (12) : e8116. doi:10.1371/journal.pone.0008116
web http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0008116
pdf
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Cual cree Ud que sea el efecto?:

• Beneficiará a la comunidad que hace estudios filogenéticos?

o

• Perjudicará la situación educativa promoviendo el uso a ciegas de los métodos de verosimilitud?

Que opina? Escriba su comentario: