- Pesquisa de homólogos:
- http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastp&BLAST_PROGRAMS=blastp&PAGE_TYPE=BlastSearch&S - Usar o accession number (e indicar a base de dados) ou a sequência em formato FASTA – exemplo: P09405; base de dados: Swiss-Prot. Seleccionar o algoritmo: blastp (proteína-proteína). Seleccionar o número máximo de sequências a apresentar.Após realizar a pesquisa deve-se clicar no accession number para aceder à sequência.- Alinhamento de
sequências e construção da árvore filogenética:
1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/x01714 - sequências (genéticas) em formato FASTA(ou http://www.uniprot.org/batch/ para proteínas no mesmo formato e noutros)2. http://www.phylogeny.fr/version2_cgi/one_task.cgi?task_type=clustalw – alinhamento das sequências pelo clustalw3. http://www.ebi.ac.uk/Tools/phylogeny/clustalw2_phylogeny/ - construção da árvore filogenética com o clustalw(Para mais: http://www.molbiol-tools.ca/Phylogeny.htm)Notas:
Vai aparecer uma evidencia da evolução, que são as semelhanças que vemos no alinhamento que sugerem que os genes/proteínas estão relacionados, relacionando assim (no caso dos ortólogos) também as espécies de onde estes vieram. A árvore filogenética serve para ver exactamente como é que eles estão relacionados.É ainda necessário considerar durante um processo de investigação a possibilidade de evolução convergente. Não é algo de muito frequente a nível molecular, mas acontece.Na minha área, uma das aplicações da filogenética é no campo da virologia, que nos pode ajudar a construir a história evolutiva dos vírus em vários pacientes que recebem tratamento anti-viral.P.S. Esclarecimento: na nota acima, anteriormente, tinha (sem querer) dado a entender que quando se faz uma análise filogenética já se parte do pressuposto que as semelhanças são devidas à ancestralidade comum, o que não está correcto. A homoplasia é tida em conta, ao ponto de se adoptarem estratégias (por exemplo, o uso de vários loci – abordagem filogenómica) para atenuar esse problema. No entanto, a homoplasia molecular não é muito frequente (como eu também referi), embora também não se assuma tal coisa ao construir árvores filogenéticas.- Pesquisa de homólogos:
sexta-feira, 5 de julho de 2013
Filogenética: Ferramentas Online Básicas (reeditado)
A segunda lei da termodinâmica (como de costume) (Adenda)
No texto com este mesmo
título (“A segunda lei da termodinâmica (como de costume)”) referi-me ao
aumento de entropia no Universo de um modo geral, mas não é necessário ir tão
longe:
- Mesmo que a evolução
provoque uma diminuição na entropia: o fluxo de entropia por segundo, ou seja o
fluxo da absorção da energia solar e a libertação da radiação para o espaço total
da Terra, é um trilião de vezes superior à diminuição da entropia devida á
evolução, isto é, a própria Terra “compensa” isso.
Criacionismo = Fail.
Ref.:
- Styer DF (2008) Entropy and evolution. Am J Phys
76(11):1031-1033. (disponível
em: http://www.fisica.net/epistemologia/STYER_Entropy_and_Evolution.pdf)
(via Panda’s Thumb, P. Z. Myers)
P.S.: Quem teve Física e Química
no secundário provavelmente tem bases para compreender o artigo publicado no
American Journal of Physics.
quinta-feira, 4 de julho de 2013
Evolução e sequências Fibonacci
O girassol (Helianthus annuus) é uma inflorescência,
ou seja, é constituído por mais do que uma flor, mas funciona como um todo e
parece que é apenas uma. É constituído por flores estéreis na parte mais
exterior e no interior por flores hermafroditas. Estas últimas desenvolvem-se
de baixo para cima, organizadas de acordo com a famosa sequência Fibonacci. Em
termos selectivos, um cenário possível é que este padrão permite conter muitas
flores em menos espaço (a organização mais eficiente) (1), o que pode trazer
obviamente alguma vantagem selectiva, contribuindo para aumentar o sucesso
reprodutivo.
Ao nível dos genes envolvidos
na evolução do padrão do girassol, o gene HaCYC2c, do tipo CYC (classe TCP de
factores de transcrição) é importante no desenvolvimento da simetria floral. A
perda de função desse gene vai também permitir que as flores estéreis passem a
hermafroditas (2, 3). Como nos animais, os genes envolvidos em mudanças na
simetria e planos corporais são factores de transcrição envolvidos no
desenvolvimento.
Isto é péssimo para os
criacionistas que pensam que o fenómeno das sequências Fibonacci é devido á
vontade do seu deus particular.
Referências:
Evolução e números primos
O género Magicicada é constituído por espécies que durante especificamente
13 ou 17 anos (números primos) desenvolvem-se no solo, passando por 5 etapas de
desenvolvimento larvar e alimentam-se de fluidos de raízes durante esse período.
Estes insectos são designados em linguagem corrente por cigarras. Após o
período de desenvolvimento, as cigarras acasalam (e cantam) durante apenas
algumas semanas. As Fêmeas põem os ovos e de seguida os progenitores morrem. Os
ovos eclodem para substituir a geração anterior.
Uma explicação evolutiva com
pouco detalhe é que os períodos em torno dos números primos são devidos ao
facto disso limitar a oportunidade dos predadores de sincronizarem com as
cigarras (1). Os cientistas procuraram uma resposta para o facto dos períodos
serem exactamente de 13 ou 17 anos (2). Os investigadores Koenig e Liebhold
analisaram 45 anos de dados da “North America Breeding Bird Survey” e
verificaram que a população de pássaros, que se alimentam de insectos, tende a
decrescer durante os anos em que estas emergem. Uma boa explicação para todas
estas observações é que de acordo com o ciclo das cigarras ocorram alterações
na floresta a longo termo que provoquem a diminuição do número de pássaros ao
fim de 13 ou 17 anos, como por exemplo a grande quantidade de insectos mortos
que pode fertilizar o solo, levando ao crescimento de mais vegetação, o que
pode a longo termo ser prejudicial aos pássaros. São necessários mais estudos
relativamente ao assunto.
Diferentes espécies desenvolveram
diferentes ciclos de 17 ou de 13 anos. Os 3 grupos de espécies existentes
experienciaram pelo menos um episódio de divergência em ciclo de vida desde a
última era glaciar. A hipótese levantada por alguns cientistas (3) é que,
apesar de origens independentes, os 3 grupos de espécies alcançaram as suas
distribuições coincidentes actuais porque a sincronização do ciclo de vida de
congéneres invasores para a população residente permitiu escapara aos
predadores. As divergências no ciclo de vida repetidas, suportadas pelos dados,
sugerem uma base genética comum para os 2 ciclos de vida nos 3 grupos de
espécies.
É assim que se faz: primeiro
investiga-se e depois tiram-se conclusões (e não o contrário). E se for necessário
ainda mais esclarecimento sobre o assunto, continuam-se os estudos (como espero
que seja o caso).
Referências:
quarta-feira, 3 de julho de 2013
Evolucionismo teísta: a adaptação do cristianismo á ciência moderna (Adenda)
Alguns evolucionistas teístas
propõem que deus é responsável por algumas mutações genéticas, sendo a sua acção imperceptível. Li um texto que critica essa posição, «O Melhor Argumento para
o “Evolucionismo Teísta”» (http://haeckeliano.blogspot.pt/2013/05/o-melhor-argumento-para-o-evolucionismo.html),
pelo biólogo Fábio Machado. Este chama a atenção para a irrelevância da
intervenção divina para «entender qualquer padrão geral» e para o facto de não
existirem evidências de que isso alguma vez aconteça ou tenha acontecido (a
hipótese não é testável). A Teoria da evolução é compatível com a intervenção do
tipo de deus aqui descrito (que está muito longe da versão tradicional do deus
judaico-cristão), no entanto limita o seu escopo à irrelevância. É claro que
esta posição é totalmente anti-científica, pois é baseada em fé e não em
evidências, não havendo sequer a possibilidade de ser testada.
Actualização:
O máximo que se pode fazer em relação a isto é recorrer à regra da parcimónia: os mecanismos básicos da evolução - mutações aleatórias, deriva genética e selecção natural funcionam bem para explicar o que observamos nos seres vivos (*) e se os mesmos mecanismos + deus também funcionam bem, a hipótese mais parcimoniosa (a) seria a primeira, ou seja, a hipótese sem deus seria a escolhida em vez da outra (b). É realmente possível que isso aconteça, assim como também é possível que existam duendes microscópicos e não-detectáveis a guiar o funcionamento de cada célula de cada ser vivo, mas se pelo que sabemos isso não é necessário, então não vale a pena incluir deus nem os duendes dos genes ou as fadas das proteínas.
Depois de todas estas considerações, tenho ainda a dizer que isto nem sequer é um argumento a favor do evolucionismo teísta, mas sim a favor da compatibilidade entre a teoria da evolução e a intervenção divina nas nossas origens e no mundo vivo. Ainda assim, a regra da parcimónia faz com que a hipótese de que deus intervenha desse modo não seja a preferida.
* Nota: Uma mutação benéfica ou neutra num determinado contexto é perfeitamente possível que ocorra naturalmente - por exemplo, no caso das bactérias e da resistência aos antibióticos não faz sentido ser um deus benevolente a provocá-las e ainda assim elas acontecem (assim como não faria sentido um deus malevolente proporcionar mutações benéficas aos seres humanos). Nem faria sentido permiti-las, sequer.
--------
a.) Um texto bastante bom sobre parcimónia: http://ktreta.blogspot.pt/2011/09/parcimonia.html
b.) Uma discussão intressante sobre este assunto (que me inspirou para actualizar este texto decorreu no "Sandwalk" (esta pode ser encontrada aqui: http://sandwalk.blogspot.pt/2013/12/exan-questions-for-2nd-year-students-in.html#comment-form)
Actualização:
O máximo que se pode fazer em relação a isto é recorrer à regra da parcimónia: os mecanismos básicos da evolução - mutações aleatórias, deriva genética e selecção natural funcionam bem para explicar o que observamos nos seres vivos (*) e se os mesmos mecanismos + deus também funcionam bem, a hipótese mais parcimoniosa (a) seria a primeira, ou seja, a hipótese sem deus seria a escolhida em vez da outra (b). É realmente possível que isso aconteça, assim como também é possível que existam duendes microscópicos e não-detectáveis a guiar o funcionamento de cada célula de cada ser vivo, mas se pelo que sabemos isso não é necessário, então não vale a pena incluir deus nem os duendes dos genes ou as fadas das proteínas.
Depois de todas estas considerações, tenho ainda a dizer que isto nem sequer é um argumento a favor do evolucionismo teísta, mas sim a favor da compatibilidade entre a teoria da evolução e a intervenção divina nas nossas origens e no mundo vivo. Ainda assim, a regra da parcimónia faz com que a hipótese de que deus intervenha desse modo não seja a preferida.
* Nota: Uma mutação benéfica ou neutra num determinado contexto é perfeitamente possível que ocorra naturalmente - por exemplo, no caso das bactérias e da resistência aos antibióticos não faz sentido ser um deus benevolente a provocá-las e ainda assim elas acontecem (assim como não faria sentido um deus malevolente proporcionar mutações benéficas aos seres humanos). Nem faria sentido permiti-las, sequer.
--------
a.) Um texto bastante bom sobre parcimónia: http://ktreta.blogspot.pt/2011/09/parcimonia.html
b.) Uma discussão intressante sobre este assunto (que me inspirou para actualizar este texto decorreu no "Sandwalk" (esta pode ser encontrada aqui: http://sandwalk.blogspot.pt/2013/12/exan-questions-for-2nd-year-students-in.html#comment-form)
Evolucionismo Teísta: a adaptação do cristianismo á ciência moderna
Os cristãos (sobretudo os
católicos) têm tentado adaptar o relato de Génesis sobre as origens (de onde
provém o criacionismo) ao consenso científico como, por exemplo, a evolução
(tanto o facto, como a teoria) e a idade da Terra de 4,5 biliões de anos,
afirmando que o relato da criação divina de Adão e Eva é uma metáfora que
apenas transmite o acto de deus ter criado o universo (e previsto a origem e
evolução da vida na Terra). Mas não faria mais sentido se deus revelasse ao
Homem o modo como a criação ocorreu para não haver confusões? Claro que sim.
Além disso não me parece que o conto tenha sido escrito como metáfora, mas sim
como um conto etiológico, provavelmente para explicar as origens ás crianças de
um modo simples e á luz do conhecimento da época sobre o assunto (que não
existia). As pessoas podem interpretá-lo como quiserem. O que acontece é que interpretá-lo
como uma metáfora não faz sentido, pois só daria origem a confusões, o que não
é próprio de um deus benevolente, omnisciente, omnipotente, etc. Faria mais
sentido que um deus desses revelasse ao Homem exactamente como as coisas tinham
ocorrido para que não se originassem as confusões que já se originaram.
Á luz da ciência moderna, o que passa a fazer
sentido é que o génesis nada tenha de factual, tal como outros contos
etiológicos, pois a teoria da evolução é a hipótese que está de acordo com as
observações e não o relato do génesis (ou qualquer outra invenção criacionista
a partir deste). Como já deixei claro anteriormente, a interpretação da
metáfora também não faz sentido. Então, o cristianismo fica sem deus criador
(seja do universo, seja de Adão e Eva) e com um mito de ressurreição semelhante
a outros. Na prática fica sem nada.
«Meyer’s Hopeless Monster»
Li (outra vez) a revisão («Meyer’s Hopeless Monster», Panda’s Thumb) do
artigo de Stephen C. Meyer, “The origin of biological information and the higher
taxonomic categories publicado na revista “Proceedings of the Biological
Society of Washington”, por Nick Matzke, Alan Gishlick e Wesley R. Elsberry,
citada neste artigo «Review: “Darwin’s Nemesis”» no site do NCSE (http://ncse.com/rncse/26/6/review-darwins-nemesis). O artigo de Meyer foi publicado, mas depois foi repudiado,
devido ao facto da revisão não ter sido realizada correctamente. O artigo era
suposto ser de revisão, mas Meyer foi um perfeito incompetente no que respeita à
consulta e análise da literatura científica sobre a origem de novos genes e
proteínas (por exemplo, por duplicação), sobre a “explosão” do Câmbrico (relativamente
aos fósseis de transição existentes) e sobre função proteica (valores probabilísticos
determinados mais elevados do os que Meyer refere e uso de um alvo muito
restrito nas estimativas referidas – o caso da enzima defeituosa de Douglas Axe).
Meyer cita Michael Denton sobre o isolamento de sequências (impossibilidade de
conversão entre elas). Meyer citou uma publicação de 1986 (!?), apresentando
uma posição que deixou de ser defendida por Denton (Denton, 1998), que se
retratou diante das evidências moleculares a favor da evolução. Além de tudo
isto, Meyer fez uso do termo CSI, mas de um modo bem distinto do original de Dembski,
o que só provoca mais confusão e não contribui em nada para o esclarecimento desse
assunto. Depois disto tudo, será que há ainda alguém que acha que este artigo
devia ter sido publicado numa revista científica que pretenda manter a
credibilidade? Se ainda há, é porque não leram o artigo de Stephen Meyer
criticamente, não leram a revisão, não leram o meu texto ou não perceberam / não
quiseram perceber o que leram.
Referências (fornecidas pelos
autores da revisão):
Axe, D. D.
Axe, D. D.
Behe,
M. 2004. “Irreducible complexity: obstacle to darwinian evolution” in Debating Design: From Darwin to
DNA. Edited by W. A. Dembski and M. Ruse. Cambridge University
Budd,
G. E. and S. E. Jensen. 2000. A critical reappraisal of the fossil record of
the bilaterian phyla. Biological
Reviews of the Cambridge
Buss,
L. W. 1987. The evolution of
individuality. Princeton University
Press, Princeton . 201p. Amazon
Carroll,
R. L. 1997. Patterns and
Processes of Vertebrate Evolution. Cambridge Cambridge University Press, New York
Chellapilla,
K. and Fogel, D. B. 2001. “Evolving an Expert Checkers Playing Program without
Using Human Expertise.” IEEE
Transactions on Evolutionary Computation, 5:4, pp. 422-428. http://www.natural-selection.com/Li[…]EEE-TEVC.pdf
Chen,
J-Y., Bottjer, D. J., Oliveri, P., Dornbos, S. Q., Gao, F., Ruffins, S., Chi,
H., Li, C.-W., and Davidson, E. H. 2004. “Small Bilaterian Fossils from 40 to
55 Million Years Before the Cambrian.” Science 305(5681):218-222. Journal – PubMed
Davis,
P., and Kenyon, D. H. 1989. Of
Pandas and People: The Central Question of Biological Origins. Haughton
Publishing Company.
Dembski,
W. A. 2002. No Free Lunch.
Rowman & Littlefield.
Eldredge,
N., and Gould, S. J. 1972. “Punctuated equilibria: an alternative to phyletic
gradualism.” In: Models In
Paleobiology. Edited by T. J. M. Schopf. Freeman, Cooper, San Francisco
Elsberry,
W. R. and Shallit, J. O. 2003. Information Theory, Evolutionary Computation,
and Dembski’s “Complex Specified Information”.http://www.antievolution.org/people[…]sdembski.pdf
Foote,
M. 1997. “Sampling, taxonomic description, and our evolving knowledge of
morphological diversity.” Paleobiology 23:181-206.
Foote,
M. Hunter, I. P., Janis, C. M. & Sepkoski, J. J. 1999. “Evolutionary and
preservational constraints on origins of biologic groups: Divergence times of
eutherian mammals.” Science 283:1310-13 14.
Gishlick,
A. 2004. “Evolutionary Paths to Irreducible Systems: The Avian Flight
Apparatus.” in Why
Intelligent Design Fails: A Scientific Critique of the New Creationism. Young,
M. and Edis, T., eds. Rutgers University Press. pp. 58-71. Website
Gould,
S. J., and Eldredge, N. 1977. “Punctuated equilibria: the tempo and mode of
evolution reconsidered.” Paleobiology 3(2):115-151.JSTOR
Grande,
L. and O. Rieppel, eds. 1994. Interpreting
the hierarchy of nature: from systematic pattern to evolutionary process
theories. Academic Press, San Diego. 298p.
Harvey,
P. H., Leigh Brown, A. J., Maynard Smith, J., and Nee, S., eds. 1996. New Uses for New Phylogenies.
Oxford University Press, New York. 349p.
Lynch,
M. and Conery, J. S. 2000. “The evolutionary fate and consequences of duplicate
genes.” Science 290(5494): 1151-1155. PubMed
Lynch,
M. and Conery, J. S. 2003. “The evolutionary demography of duplicate genes.” J Struct Funct Genomics 3(1-4): 35-44. PubMed
Mayr,
E. 1960. “The Emergence of Evolutionary Novelties.” in Evolution After Darwin: Volume 1:
The Evolution of Life: Its Origin, History, and Future, Sol Tax, ed. The
University of Chicago Press, Chicago, IL. pp. 349-380.
Moore,
R. C. and Purugganan, M. D. 2003. “The early stages of duplicate gene
evolution.” PNAS 100(26): 15682-15687. PubMed
Padian,
K., and Angielczyk, K. D. 1999. Are there transitional forms in the fossil
record? In P.H. Kelley, J.R. Bryan, and T.A. Hansen eds. The Evolution-Creation Controversy
II: Perspectives on science, religion, and geological education. Paleontological Society Papers 5:47-82.
Prijambada ID, Negoro S, Yomo T, Urabe
I. 1995. “Emergence of nylon oligomer degradation enzymes in
Pseudomonas aeruginosa PAO through experimental evolution.” Appl Environ Microbiol 61(5):2020-2. PubMed
Seffernick,
J. L. and Wackett, L. P. (2001). “Rapid evolution of bacterial catabolic
enzymes: a case study with atrazine chlorohydrolase.”Biochemistry 40(43): 12747-12753. PubMed
Shu,
D.-G., Conway Morris, S., Han, J., Zhang, Z.-F., and Liu, J-N. 2004. “Ancestral
echinoderms from the Chengjiang deposits of China.”Nature 430:422-428.
Stanley,
K. O. and Miikkulainen, R. 2004. “Competitive Coevolution Through Evolutionary
Complexification.” Journal of
Artificial Intelligence Research 21:
63-100, 2004. Abstract
Taylor,
S. V., Walter, K. U., Kast, P. and Hilvert, D., 2001. “Searching sequence space
for protein catalysts.” PNAS 98 (19), 10596-10601.PubMed
Vrba,
E. S. and S. J. Gould. 1986. “The hierarchical expansion of sorting and
selection: sorting and selection cannot be equated.”Paleobiology 12:217-228.
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