Een fylogenetische boom is een evolutionaire hypothese

Een aantal Italiaanse wilde katten, Felis silvestris silvestris, is gesorteerd op overeenkomst in een stukje van hun mitochondriaal DNA. Voor vier katten zag een stukje DNA met 50 basen er zo uit:

FSI67 AGTATTATATACCCGTATACATAAGACATACTATGTATATCGTGCATTAA
FSI78 AGTATTATATACCCGTATACATAAGACATACTATGTATGTCGTGCATTAA
FSI71 GGTATTATACACCCATATACATAAGACATACTATGTATATCGTGCATTAA
FSI90 GGTATTATACACCCATGTACATAAGACATACTATGTATATCGTGCATTAA

De vier katten worden ingedeeld in twee groepen, Fsi67 bij Fsi78 en Fsi71 bij Fsi90. Verder verschilt kat Fsi67 van kat Fsi 78 in een base, A/G, op positie 39 van deze 50 basen. Kat Fsi67 heeft daar base A, net als de katten Fsi71 en kat Fsi90 uit de andere groep. Katten Fsi71 en kat Fsi90 verschillen ook in 1 base: A/G, maar op positie 17. Kat Fsi90 heeft base G, terwijl de andere drie katten base A hebben.

De fylogenetische boom zag er zo uit:

klikken voor vergroting


De evolutionaire hypothese is nu dat base A de oorspronkelijke base op positie 17 is, en base G de mutant. En dat base A op positie 39 de oorspronkelijke base is, en base G de mutant, in kat Fsi78 (en zijn familie vermoedelijk). Maar dit zijn maar vier katten: het kan een heel raar monster uit de wilde katten zijn.

De hypothese dat base G op positie 17 en base G op positie 39 mutanten zijn, en base A in beide gevallen de oorspronkelijke toestand, kan getest worden door meer katten voor dit stukje mitochondriaal DNA te bekijken. Dan zien we bij de 15 bestudeerde katten het volgende:

FSI66 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI67 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI78 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT GTCGTGCATTAA
FSI79 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI93 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT GTCGTGCATTAA
FSI28 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI77 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI91 AGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI99 GGTATTATA TACCC GT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI84 GGTATTATA TACCC AT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI71 GGTATTATA CACCC AT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI72 GGTATTATA CACCC AT ATACATAAGACATACTATGTAT ACCGTGCATTAA
FSI90 GGTATTATA CACCC AT GTACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI92 GGTATTATA CACCC AT ATACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
FSI22 GGTATTATA CACCC AT GTACATAAGACATACTATGTAT ATCGTGCATTAA
(spatie voor kolom met verschil: rood vermoedelijke mutaties).

Individu Fsi90 en individu Fsi122 zijn de enige twee katten met base G op positie 17, en ze zitten beide in dezelfde groep. De evolutionaire hypothese wordt onderbouwd. Het gaat om een mutatie van base A naar base G, die alleen in deze groep (de groep met G op positie 1) opgetreden is.

Individu Fsi78 en individu Fsi 93 zijn de enige twee katten met base G op positie 17, en ze zitten beide in dezelfde groep. . De evolutionaire hypothese wordt onderbouwd. Het gaat om een mutatie van base A naar base G, die alleen in deze groep (de groep met A op positie 1) opgetreden is.

Ook zien we dat er meer verschillen bestaan. Het gevolg is dat er nu een ingewikkelder fylogenetische boom komt, met meer takken.

De fylogenetische boom ziet er nu zo uit:


klikken voor vergroting

Door te sorteren en te vergelijken is het soms mogelijk de volgorde van mutaties te beredeneren. Hier kan dat alleen voor mutaties die weinig voorkomen in het databestand.