Rekonstruktion von Phylogenien

Unter Phylogenie versteht man die Entwicklung von
Stämmen und verwandtschaftlichen Beziehungen
zwischen Gruppen von Organismen. So kann die
wahrscheinlichste Verwandtschaft unterschiedlicher
Organismen anhand von strukturellen Merkmalen ihrer
Genome ermittelt werden. Im Rahmen dieser Arbeit
wurden zwei Algorithmen für die Rekonstruktion
solcher Phylogenien mit Hilfe von Gengruppen
entwickelt und implementiert. Die Verwendung von
Gaps in Gengruppen ermöglicht dabei die Nutzung von
Chromosomen mit unbekannten Genen. Als Grundlage
dient zum einen der Algorithmus von Fitch und zum
anderen die Zerlegung einer Topologie in Quadrupel.
In beiden Algorithmen werden die Bäume anhand von
Gengruppeneigenschaften gewichtet, um die
wahrscheinlichste Phylogenie der Genome zu
identifizieren. Ein Vorteil der Algorithmen
gegenüber etablierten Methoden besteht in der
Unabhängigkeit bezüglich evolutionärer Vorgänge, die
auf ein Genom gewirkt haben, da keine Annahmen über
diese getroffen werden. Beide Algorithmen wurden an
zufällig generierten Datensätzen getestet. Die
Ergebnisse zeigen, dass Gengruppen für die
Phylogenierekonstruktion gut geeignet sind.

Autorentext

Stephanie Keller-Schmidt studierte Informatik mit dem Studienschwerpunkt Bioinformatik an der Universität Leipzig und erhielt ihr Diplom 2008. Im selben Jahr begann sie an der Universität Leipzig ein Promotionsstudium. Ihre Forschungsinteressen liegen auf dem Gebiet der Rekonstruktion und Analyse von Phylogenien.

Klappentext
Unter Phylogenie versteht man die Entwicklung von Stämmen und verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Gruppen von Organismen. So kann die wahrscheinlichste Verwandtschaft unterschiedlicher Organismen anhand von strukturellen Merkmalen ihrer Genome ermittelt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei Algorithmen für die Rekonstruktion solcher Phylogenien mit Hilfe von Gengruppen entwickelt und implementiert. Die Verwendung von Gaps in Gengruppen ermöglicht dabei die Nutzung von Chromosomen mit unbekannten Genen. Als Grundlage dient zum einen der Algorithmus von Fitch und zum anderen die Zerlegung einer Topologie in Quadrupel. In beiden Algorithmen werden die Bäume anhand von Gengruppeneigenschaften gewichtet, um die wahrscheinlichste Phylogenie der Genome zu identifizieren. Ein Vorteil der Algorithmen gegenüber etablierten Methoden besteht in der Unabhängigkeit bezüglich evolutionärer Vorgänge, die auf ein Genom gewirkt haben, da keine Annahmen über diese getroffen werden. Beide Algorithmen wurden an zufällig generierten Datensätzen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass Gengruppen für die Phylogenierekonstruktion gut geeignet sind.