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16 de noviembre de 2010

Aunque ud no lo crea... parsimonia es superior

ResearchBlogging.orgLa tendencia reciente señala que la popularidad de los métodos de verosimilitud y Bayesianos va en aumento, a juzgar por el número de cursos o talleres, usuarios y el de artículos publicados. A que se debe esta popularidad? Una de las ideas centrales es la preocupacion por las tasas de cambio de los caracteres. Se razona que para tomar en cuenta estas propiedades de los datos deben usarse "modelos explicitos de cambio" para los analisis de reconstrucción de la filogenia, especialmente en el caso de secuencias de DNA.

En la comparación de los atributos de los métodos de parsimonia o verosimilitud, los respectivos promotores han intentado persuadir que uno u otro enfoque es mejor bajo distintas condiciones teóricas y metodológicas. Uno de los argumentos más aludidos es el de desempeño o “consistencia” de los métodos al recuperar filogenias “correctas”.

La idea de “consistencia” es que si un método esta libre de errores de estimación, este converge hacia el resultado “correcto”, sobre todo cuando los datos son abundantes. En la teoría estadística, un estimador (por ejemplo, el promedio) es “consistente” respecto a un modelo especifico ( por ejemplo, el modelo Normal) cuando la dispersión (por ejemplo, la varianza) disminuye alrededor del valor “verdadero” (por ejemplo, mu) conforme el tamaño de la muestra se incrementa.
En la teoría filogenética, un método es “consistente” si las hipótesis que produce bajo las condiciones de un modelo particular convergen hacia una filogenia "correcta" de referencia . Con este propósito, se ha intentado comparar el desempeño de los métodos de parsimonia y los probabilísticos en su habilidad de reconstruir la filogenia. Cuando se evalúa la habilidad de una balanza para estimar el peso correcto, el marco de referencia es el kilo “Patrón” y la variación permitida por una “Norma”. El problema es evidente en el caso de la estimación de la “dispersión” alrededor de la filogenia “correcta” pues los únicos marcos de referencia posibles son los escenarios evolutivos elaborados mediante simulaciones.

Uno de los primeros exámenes de la habilidad de los métodos se basó en una peculiar combinación de datos y modelos (“long branch attraction”) con lo que supuestamente se demostró que parsimonia es “inconsistente”, pues el método no recuperó la topología generada por los datos (Felsenstein, 1978; Kim, 1996). En contraposición, diferentes condiciones simuladas sugirieron que los métodos de verosimilitud también pueden ser “inconsistentes” en su desempeño al estimar la filogenia (Chang, 1996; Farris, 1999; Kolaczkowski & Thornton, 2004; Siddall, 1998). Los intentos de la calificación de métodos en estudios más elaborados solo han llegado a la conclusión de que diseñar simulaciones para medir “consistencia” es un problema muy complejo en el que interactúan tipos de tasas de cambio de los caracteres, tipos de modelos simples o complejos y tipos de topologías simétricas o asimétricas (Goloboff, 2003, Yang, 1996, 1997). Otros, han sugerido que los métodos de parsimonia bajo ciertos modelos son equivalentes a los de verosimilitud (de Queiroz & Poe, 2001, 2003; Steel & Penny, 2000; Tuffey & Steel, 1997).
Ahora desde el punto de vista empirico el artículo de Rindal y Brower (2010) examinan la pregunta logica: Hay coherencia entre las filogenias inferidas por métodos de parsimonia vs probabilísticos? Que tan frecuente es el caso que parsimonia se "equivoca"?

Do model-based phylogenetic analyses perform better than parsimony? A test with empirical data
de Cladistics Early on line de Andrew V. Z. Brower
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1096-0031.2010.00342.x/abstract
Abstract

The use of model-based methods to infer a phylogenetic tree from a given data set is frequently motivated by the truism that under certain circumstances the parsimony approach (MP) may produce incorrect topologies, while explicit model-based approaches are believed to avoid this problem. In the realm of empirical data from actual taxa, it is not known (or knowable) how commonly MP, maximum-likelihood or Bayesian inference are inaccurate. To test the perceived need for “sophisticated” model-based approaches, we assessed the degree of congruence between empirical phylogenetic hypotheses generated by alternative methods applied to DNA sequence data in a sample of 1000 recently published articles. Of 504 articles that employed multiple methods, only two exhibited strongly supported incongruence among alternative methods. This result suggests that the MP approach does not produce deviant hypotheses of relationship due to convergent evolution in long branches. Our finding therefore indicates that the use of multiple analytical methods is largely superfluous. We encourage the use of analytical approaches unencumbered by ad hoc assumptions that sap the explanatory power of the evidence. © The Willi Hennig Society 2010.

Aunque Ud no lo crea las conclusiones del articulo son sencillas .... en mas del 99% de los 1000 estudios examinados los diferentes métodos no producen topologías incongruentes, como se esperaría si realmente los métodos probabilísticos fueran superiores a los de parsimonia. Los autores concluyen: "..... it is apparent that if the different methods produce the same result, then using more than one of them is redundant. Given that this appears to be the case, we think that the analytical speed, methodological clarity and interpretability of its results indicate that the MP approach is practically superior."

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Rindal, E., & Brower, A. (2010). Do model-based phylogenetic analyses perform better than parsimony? A test with empirical data Cladistics DOI: 10.1111/j.1096-0031.2010.00342.x
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http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1096-0031.2010.00342.x/abstract

2 de noviembre de 2010

2a. Edición del Taller Latinoamericano de Evolución Molecular, 17-28 de Enero 2011

Estimados amigos y colegas evolucionistas,

me complace anunciarles que el próximo mes de Enero se celebrará la segunda edición del "Taller Latinoamericano de Evolución Molecular". Tendrá lugar del 17 al 28 de Enero de 2011 en las instalaciones del Centro de Ciencias Genómicas y de la Licenciatura en Ciencias Genómicas del Campus Morelos (Cuernavaca, México) de la UNAM, .

Se trata de un Taller intensivo y GRATUITO dirigido a alumnos de posgrado e investigadores de cualquier institución académica, con alternancia de sesiones teóricas y prácticas (ver programa del TLEM 2011). El taller cubrirá desde aspectos bioinformáticos tales como búsqueda de secuencias homólogas en bases de datos públicas, parseo de archivos de secuencias con Perl y alineamiento múltiple de las mismas, revisando a fondo métodos de inferencia filogenética (distancias, parsimonia, máxima verosimilitud, inferencia bayesiana), de evolución molecular (fechación de clados, selección a nivel molecular) y de genética de poblaciones.

El taller estará impartido por destacados especialistas mexicanos en el área (profesores del TLEM 2011). Contaremos además con la participación de dos destacados investigadores invitados, el Dr. Sergei Kosakovsky Pond (UCSD, USA; desarrollador de HyPhy) y el Dr. Julio Rozas (Universidad de Barcelona, España; desarrollador de DNAsp).

Podrán inscribirse al curso alumnos de doctorado de cualquiera de los Programas de Posgrado de la UNAM o de otras instituciones nacionales o extranjeras, siempre y cuando puedan demostrar que tengan conocimientos básicos del área. Se expedirá un certificado de asistencia a todos los participantes. Este taller es acreditable como actividad académica semestral en los programas de posgrado de la UNAM.

El pre-registro se abrirá el día 5 de Noviembre de 2010 y se cerrará el 5 de Diciembre, efectuándose a través de la página de pre-registro del TLEM 2011.

Queremos agradecer el apoyo económico recibido por parte del Programa de Posgrado en Ciencias Biomédicas de la UNAM y del Programa de Posgrado en Ciencias Biológicas de la UNAM, para traer a los profesores invitados. Asimismo agradecemos el generoso y entusiasta apoyo al TLEM 2011 recibido por parte de los Drs. David René Romero Camarena y Rafael Palacios del Centro de Ciencias Genómicas y de la Licenciatura en Ciencias Genómicas de la UNAM, y por parte del Dr. César Domínguez del Instituto de Ecología de la UNAM.

A los lectores de "noticias en filogenetica.org" les agradezco la difusión de este mensaje entre sus colegas y estudiantes.

Reciban un cordial saludo desde Cuernavaca, México, esperando verles por aquí el próximo mes de Enero.

Para mayores informes contactar a:
Pablo Vinuesa - coordinador del
Taller Latinoamericano de Evolución Molecular

26 de octubre de 2010

Computational Molecular Evolution, Cambridge

Computational Molecular Evolution

10-21 April 2011

Wellcome Trust Genome Campus,

Hinxton, Cambridge, UK

Deadline for applications 26 November 2010

Course summary

This joint Wellcome Trust-EMBL-EBI advanced course aims to provide researchers with the theoretical knowledge and practical skills required to carry out molecular evolutionary analysis on their own data, as well as on data drawn from sequence databases. The course will combine basic assumptions and ideas fundamental to the field with discussion of cutting-edge methodologies, and is therefore relevant to researchers with a range of different experience levels.

Topics

  • interpretation of molecular phylogenetic trees and sequence alignments
  • genomics resources, sequence searching and sequence alignments
  • phylogeny reconstruction and models
  • hypothesis testing in phylogenetics
  • coalescent model and inference from population data.

Course organisers

  • Nick Goldman (European Bioinformatics Institute, Hinxton, UK)
  • Ziheng Yang (University College London, UK)
  • Aidan Budd (European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany)
  • Alexandros Stamatakis (Heidelberg Institute for Theoretical Studies)

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