Camila Chabi De Jesus

Ensaios

Ensaio opcional (10.03.17)

The central dogma of biology explains how the transmission of information occurs in biological systems. The information is stored in nucleic acids (genetic code) and according to dogma, the flow of this information occurs in the sense DNA>RNA>protein. However, in some cases the flow may occur in other directions, known as special flows. The transmission of information between DNA>DNA, DNA>RNA, RNA>protein is called replication, transcription and translation, respectively. The DNA and RNA are molecules composed of nucleotides and during translation three nucleotides (codon) encodes an amino acid, and different combinations can encode only one amino acid. On those groundsthe genetic code is universal and degenerate. Another interface that the central dogma allows to understand is about heredity, the same information is transmitted from cell>cell and organism>organism. Thereby, the genotype of each individual is determined by the genetic characteristics of their descendants. All this understanding about the genetic code, its transmission and universality, allows to reconstruct the evolutionary history between organisms of any taxon, through the stored information. Previously, the relations between the organisms were only about the phenotypic characteristics, not allowing studies of relationships with other ancestral and/or phylogenetically distant organisms.

The central dogma of biology explains how the transmission of information occurs in biological systems. The information is stored in nucleic acids (genetic code) and according to dogma, the flow of this information occurs in the sense DNA>RNA>protein. However, in some cases the flow may occur in other directions, known as special flows. The transmission of information between DNA>DNA, DNA>RNA, RNA>protein is called replication, transcription and translation, respectively. The DNA and RNA are molecules composed of nucleotides and during translation three nucleotides (codon) encodes an amino acid, and different combinations can encode only one amino acid (ou não…. pouco claro). On those groundsthe (palavras juntas) genetic code is universal and degenerate. Another interface that the central dogma allows to understand is about heredity, the same information is transmitted from cell>cell and organism>organism. Thereby, the genotype of each individual is determined by the genetic characteristics of their descendants (confuso, e interações com o ambiente? ou mesmo com outros genes… ver genética quantitativa). All this understanding about the genetic code, its transmission and universality, allows to reconstruct the evolutionary history between organisms of any taxon, through the stored information. Previously, the relations between the organisms were only about the phenotypic characteristics, not allowing studies of relationships with other ancestral and/or (filogenia com base morfológica, ou seja, sob dados fenotípicos também estudam a relação filogenética, mesmo que de forma limitada) phylogenetically distant organisms.

Texto muito bem redigido embora com, na minha opinião, muitas generalizações
Corrigido por Victor Calvanese

Ensaio 1 (17.03.2017)

DNA replication and its influence on phylogenetic reconstruction methods

The methods used for phylogenetic reconstruction are based on the dichotomization of genetic information. This concept consists of how DNA replication occurs. Through the experiments in E. coli carried out by Meselson and Stahl (Meselson and Stahl, 1958), it was possible to demonstrate that DNA replication is of the semi-conservative type. However, this model does not allow phylogenetic reconstruction from other types of exchange of genetic information between phylogenetically distant organisms. An example of how this phenomenon can occur is through the transposable elements. These elements of transposition, or transposons, are fragments of deoxyribonucleic acid capable of moving from one region to another in the genome of a cell. Transposons are present in different organisms and have a huge influence on the evolution and composition of plant and animal genomes (Giordano et al., 2007). Globally, bacteria have a variety of transposons, they can encode virulence genes and these can be transferred to other bacteria as well as to the genome of their hosts. Thus generating a non-dichotomous phylogenetic relationship, difficult to interpret from studies based on phylogenetic trees.

Análise por Livia
Tomar cuidado com alguns vícios de linguagens que estamos presos como em "These elements of transposition, or transposons,". Este caso é um vício pois não se sabe se é outra coisa ou o mesmo nome/sinônimo.
Daria pra reescrever a frase iniciada em " Globally, bacteria have…" pois existe duas informações distintas nela.

Ensaio 2 (24.03.2017)

Genetic drift and natural selection can occur at the same time?

The neutral theory of molecular evolution is based on random processes of genetic mutation and drift. Largely independent of natural selection, contradicting Darwin's theory (King and Jukes, 1989). Mutations occurring in a genome of any organisms are infinite. Most of these mutations are deleterious or neutral. However, deleterious mutations are impossible to measure. A small percentage of the mutations can be adaptive. These mutations can be fixed or not in the population by natural selection. In some cases, it is possible to analyze the fixation of these mutations in populations over N generations. And try to explain the reasons that led to this phenomenon. Being that, in experimental evolution always the null hypothesis is that the changes are due to genetic drift. For drift is a constantly present force. However, one can not exclude the hypothesis that natural selection is also acting on the population.

REFERENCE
King JL, Jukes TH. (1969). Non-Darwinian Evolution. Science 164:788-97.

Comentário do Marcos

Olá Camila.
Eu tentei aplicar os critérios que o Daniel nos passou ao seu ensaio. Não encontrei nada que pudesse ser melhorado. Você tem um "topic sentence" muito bom. Suas frases são curtas e completas. Não ficou um texto telegráfico, é isso. Muito bom.

abraço

Ensaio 3 (31.03.17)

Público alvo: Estudantes e profissionais da área de genética de populações

Efeito do número de machos e fêmeas sobre Ne

Ne é o tamanho efetivo populacional, ou seja, é o número de indivíduos que contribuem geneticamente para formação das próximas gerações (Ridley, 2006). Tem como finalidade fornecer uma maneira de calcular a taxa de mudanças evolutivas causada pela amostragem aleatória de frequências alélicas em uma população finita (Charlesworth, 2009). Em uma população, onde cada indivíduo consegue deixar descentes, isso vai permitir manter o fluxo gênico da população, mantendo a diversidade genética (Ridley, 2006). Entretanto, Ne geralmente é menor que o tamanho populacional real (N). Em indivíduos sexuados, o número de machos (M) e fêmeas (F) adultos na população irá influenciar diretamente no valor de Ne (Charlesworth, 2009). Em populações onde o número M e F são iguais, o Ne vai ser igual ao total de indivíduos na população. Por exemplo, em populações que possuem mais machos que fêmeas, Ne vai ser igual ao numero de fêmeas adultas(Charlesworth, 2009).

Referencia

Ridley, M. Evolução (3ª edição) Tradução: Henrique Ferreira, Luciane Passaglia, Rivor Fischer - Porto Alegre: Artmed, 2006;
Charlesworth, B. Effective population size and patterns of molecular evolution and variation. NATuRe RevIeWS, v. 10, p. 195-205, 2009.

Comentários de Stefany:
- Na terceira frase (Em uma população, onde cada indivíduo consegue deixar descentes, isso vai permitir manter o fluxo gênico da população, mantendo a diversidade genética) o uso das virgulas dificultou o entendimento da frase. Eu entendi o conceito que passou, mas da forma do qual escreveu eu tive que ler uma segunda vez para compreender do que estava falando. Desta forma, eu colocaria assim: " Em uma população onde cada individuo consegue deixar descendentes é possível manter o fluxo gênico da população, mantendo a diversidade genética" - espero que eu tenha acertado em descrever o que você quis dizer.

- O texto está objetivo. Isso é um ponto muito bom.

-Senti falta de um fechamento do assunto. Mas isso eu também tenho dificuldade nos meus textos, em concluir um ensaio curto.

Ensaio opcional 2 (28.04.17)

Público alvo: Profissionais da área taxonômica
Tema: Dificuldades em conceituar e delimitar espécies

A principal dificuldade em delimitar espécies é estabelecer o conceito de espécie, propriamente dito (Cracraft, 2000). Não existe um consenso sobre este tema entre a comunidade cientifica (Goldman; Yang, 2008). Os conceitos de espécie variam de acordo com cada abordagem cientifica. Para a taxonomia o principal critério utilizado é a descontinuidade morfológica (Hoehne, 1949). Contudo, as técnicas moleculares têm permitido empregar o estudo das relações filogenéticas nos parâmetros de classificação de espécies (Devey et al. 2008). Diversos estudos têm demonstrado que a discordância entre árvores filogenéticas e características morfológicas são comuns (Goldman; Yang, 2008). Assim, os critérios para delimitação de espécies devem ser bem consistentes e abranger todas as informações disponíveis, morfológicas e moleculares.

Referência

Cracraft, J. Species concepts in theoretical and applied biology: a systematic debate with consequences. In: WHEELER, Q.; MEIER, R. (Ed.). Species Concepts: a debate. New York: Columbia University Press, 2000.
Devey, D.S.; Bateman, R.M.; Fay, M.F.; Hawkins, J.A. Friends or relatives? phylogenetics and species delimitation in the controversial european orchid genus Ophrys. Annals of Botany, Oxford, 2008.
Goldman, N.; Yang, Z. Introduction. statistical and computational challenges in molecular phylogenetics and evolution. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, London, 2008.
Hoehne, F.C. Iconografia de Orchidaceas do Brasil. São Paulo: Gráfica F. Lanzara, 1949.

Ensaio 4 (05.05.17)

Target Audience: Science Professionals

Topic: Applications of phylogenetic reconstruction methods

Phylogenetic reconstruction methods (FR) seek to relate kinship between different organisms (Baum and Offner, 2008). FR is widely used in classification studies and evolutionary processes (Wiley and Lieberman, 2011). Often this method used as a synonym for evolution. However, phylogenetic reconstruction is only a tool whose purpose is to understand evolutionary processes. One of the applications of these tools are studies that seek to find common ancestors of particular groups of organisms. An example is the numerous research that aims to understand the origin of life and its ancestors. Through phylogenetic analysis with universal mitochondrial genes (EuBacs) it was possible to detect an alternative root for the origin of the last eukaryote common ancestor (LECA) (He et al., 2014). These methods contributed and contributed greatly to the classification and evolution studies. However, they are only inferences and with the increase of available data hypotheses can be refuted.

Reference

Baum, D.A. and Offner, S. Phylogenics & Tree-Thinking. The American Biology Teacher, v.70, n.4, 2008.
Wiley, E.O.; Lieberman, B. S. Phylogenetics: Theory and Practice of Phylogenetic Systematics. 2ª ed. Canadá: Wiley-Blackwell, 418 p, 2011.
He, D. et al. An Alternative Root for the Eukaryote Tree of Life. Current Biology, v.24, p. 465–470, 2014.

Análisado por Livia Moura
Gostei bastante do texto e parabenizo pelo inglês :D.
Pequenas dicas.
-Como você está escrevendo em inglês, cuidado para não comer "certas palavrinhas" que podem fazer falta (ex: "Often this method used as a synonym for evolution"; -is-).
-Num texto formal, tente evitar uso da famosa "escrita falada" que você usou em "These methods contributed and contributed greatly to the classification and evolution studies". Creio que "strongly" ou apenas o "greatly" já bastariam para passar a mensagem.

Ensaio 5 (12.05.17)

Público alvo: Estudantes da área de reconstrução filogenética

Tema: Busca exaustiva X heurística X “espaço de árvore”

O conjunto de todas as árvores filogenéticas possíveis para um determinado grupo de sequências é conceituada como um "espaço de árvore” (Felsenstein, 2004). Quanto maior o número de caracteres analisados, maior o espaço de árvore (Figura 1). O método de reconstrução filogenética “perfeito” seria aquele que construísse todas as árvores possíveis. Após essa análise, definisse a árvore correta. Esse tipo de método se chama busca exaustiva. Entretanto, a busca exaustiva apenas pode ser realizada para analises com pouquíssimo espaço de árvore (Wiley e Lieberman, 2011). Devido ao tempo e dificuldade, mesmo com o avanço computacional. Em quase todos os métodos de reconstrução filogenética o que pode ser feito é a busca heurística. Programas que utilizam esse tipo de busca procuram encontrar padrões lógicos para selecionar as arvores possíveis, diminuindo drasticamente o número de possibilidades. Assim, como o advento do sequenciamento e analises com espaço de árvore enormes, a heurística se tornou prevalente na reconstrução filogenética.

Referencia

Felsenstein, J. Inferring Phylogenies Sinauer Associates: Sunderland, MA, 2004.
Wiley, E. O., Lieberman B. S. Phylogenetics: Theory and Practice of phylogenetic systematics, 2011.

Correções feitas por Maila:
Na segunda frase, acho que você quis dizer terminais no lugar de caracteres. Também você referenciou uma figura 1, mas ela não apareceu aqui.
Juntaria a frase 3 na 4 : "O método de reconstrução… e após essa análise, definisse a árvore correta.
Me parece que está faltando alguma coisa nesse frase: " Devido ao tempo e dificuldade [que esse método exige], mesmo com o avanço computacional"
o parágrafo está bem escrito, traz objetividade, algumas definições e traz um fechamento.

Ensaio 6 (19.05.17)

Target audience: PEMARF students

Topic: Use of the Maximum likelihood method in phylogeny

Maximum likelihood is a method used to estimate the parameters of a statistical model. This algorithm is applicable for data with normal distribution (Harris Stocker, 1998). Thus, Maximum likelihood can be used in phylogenetic reconstruction based on nucleotide and amino acid sequence substitutions. The normal distribution of these data applies on the grounds that the genetic code is degenerate. The nucleotides that make up each codon have a constant substitution distribution: the last nucleotide is more susceptible to mutations than the second, and it is more susceptible than the first nucleotide. This estimation is conceptualized by site variation (gamma). Based on sequence alignment, the algorithm selects the best replacement model that applies to the data. In addition to quantifying each possibility of substitution. Based on the gamma values, all the tree topology possibilities are generated for the analyzed data, the size of the branches and the position of the clades. These possibilities make up the density function. According to the density is selected the most probable tree for the analyzed data. Another tool that the method provides is the bootstrap, the percentage of the topology for each branch corresponding to the total generated. Based on all these characteristics, Maximum likelihood is the most commonly used and recommended method for phylogenetic reconstruction based on genomic sequences.

Reference

Harris, J. W. and Stocker, H. "Maximum Likelihood Method." §21.10.4 in Handbook of Mathematics and Computational Science. New York: Springer-Verlag, p. 824, 1998.

Revisão por Juan Manuel Vidal

Oi Camila!
Em geral, seu texto está muito bom. Ele segue uma estrutura coerente. A construção do texto segue várias das sugestões do professor, principalmente com respeito à utilização de frases curtas e à utilização de uma frase inicial que depois é desenvolvida no resto do texto. Acho que você fez uma boa explicação do método de maximum likelihood

Obrigado pela correção do meu texto :)

Ensaio7 (26.05.17)

Target Audience: Students in the areas of phylogeny

Selection of models in phylogenetic reconstruction

The choice of the appropriate model, from the statistical point of view, is an extremely important topic in data analysis (Bozdangan, 1987). Several characteristics should be analyzed for the choice of the best substitution model (Muse and Kosakovsky, 2000). The most parsimonious model is sought, that is, the model that involves the minimum of possible parameters to be estimated and that explains well the behavior of the response variable. The simplest model is the Jukes-Cantor (JC), which uses the minimum of parameters for analysis of very complex data. Thus, test the null hypothesis (H0). To test the alternative hypothesis, other parameters must be considered. For each analysis and for each study objective, the selected parameters will differ. The factors that should be taken into account are: substitution rate (π), base frequency (F), invariant sites (I) and inter-site rate variation (Gamma). Based on the selected parameters, the replacement model is chosen. In this line, several criteria for selection of models are presented in the literature. Among the criteria for model selection, the criteria based on the maximum likelihood function (MLF) are the most used, with greater emphasis on the Likelihood Ratio Test (LRT), the Akaike Information Criterion (AIC) and the Bayesian information criterion (BIC).

Reference

Bozdongan. H. Model selection and Akaike's Information Criterion (AIC): The general theory and its analytical extensions. Psychometrika. v.52, n.3, 345-370, Sep. 1987.

Muse, S. V. and S. L. Kosakovsky. HYPHY: Hypothesis testing using phylogenies. Raleigh, NC: North Carolina State University, Department of Statistics, Program in Statistical Genetics, 2000.

Correções pelo José Serrano Villavicencio

Em geral gostei do seu ensaio e do jeito que resumiu a aula. Os meus comentários só seriam: tentar de evitar o uso da "passive voice" reorganizando um pouquinho a ordem da sua ideia; tentar citar alguém no ultimo ponto onde você fala que "the criteria based on the maximum likelihood function (MLF) are the most used" e tal vez tentar explicar o por que disso. Bom ensaio.

Ensaio 8 (02.06.17)

Target Audience: PhD students

Algorithms in the heuristic search

In phylogeny, the heuristic search consists in using different algorithms that lead to the choice of the best possible tree according to the analyzed data. There are several algorithms, being that the most used is the Hill Climbing (Russell and Norvig, 2003). This method is of local search, that is, it starts with an arbitrary solution of the problem and iteratively follows trying to find a maximum or minimum of an objective function. To that end, Hill Climbing uses a set of methods to perform the local search: explorers and refiners. The exploratory methods are Nearest-neighbor interchanges (NNI), Subtree prunning and regrafting (SPR) and Tree bisection and reconnection (TBR) (Giribet, 2007). These methods vary according to the time of analysis and their efficiency, yet all are satisfactory as to their search function. Refining methods have as their main function, to try to reverse some problems that the search for exploration can generate. Hill Climbing can establish a great location that is a better state than all neighbors, but not necessarily the best possible solution (Voudouris and Tsang 1995). Considering this problem, refinement methods exploit all possibilities, as if it were to do the reverse procedure to always try to detect the most acceptable function. With the use of these algorithms, it is known that the phylogenetic tree generates is absolutely the most likely according to the data analyzed.

Reference

Giribet, G. Efficient Tree Searches with Available Algorithms. University, 26 Oxford Street, Cambridge, 2007.
Russell, S. and Norvig, P. (2003) “Artificial intelligence. A modern approach”, 2nd ed., Prentice Hall, Englewood Cliffs.
Voudouris, C. and Tsang, E. (1995) “Function Optimization using Guided Local Search”, Technical Report CSM-249, Department of Computer Science University of Essex Colchester, CO4 3SQ, UK.

Correção Maila
1. Posso estar enganda, mas acho que o conceito de busca heurística, não é o uso de diferentes algoritimos, mas sim, uma busca que não inclui olhar todos os resultados possíveis e sim os melhores a partir de algum algoritmo, meio que contrário de uma busca exaustiva, que olhará cada resultado e depois dizer qual o melhor.
2. As frases estão curtas e com idéias claras.
3. me perdi um pouco nas explicações dos "Refiners", mas ao reler ficou mais claro. talvez trocar "like" no lugar de "as if it were to" ficando: "like do the reverse procedure….."
4. na última frase no lugar de "generates" não seria "generated" faicando: it is known that the phylogenetic tree generated is absolutely the most likely according to the data analyzed.

Ensaio 9 (09.06.2017)

Público alvo: Estudantes de graduação

Teoria do equilíbrio pontuado

Equilíbrio pontuado é uma teoria evolutiva proposta pelos paleontólogos norte-americanos. Essa teoria propõe que as populações apresentam poucas mudanças ao longo do tempo geológico e devido a eventos estocásticos ocorrem extinções seguidas de especiações. Essa teria se contrasta com o gradualismo proposto por Darwin. Essa teoria baseia-se na acumulação de pequenas modificações ao longo de várias gerações. Desde de “The origin specie” Darwin tentou explicar como as espécies evoluem. Apensar de Dawin e Walace ter bastante informações, eles não conseguiram chegar em um evento concreto de como ocorre a especiação, mas sempre associado a seleção natural. Entretanto, nos registros fósseis não existem representantes de transição de cada espécie. Essas observações corroboram com o conceito do equilíbrio pontuado, onde os eventos estocásticos são as forças mais previsíveis associada à especiação. Entretanto, isso não significava dizer que a microevolução, descrita por Dawin não ocorra, mas numa menor proporção e força.

Ensaio 10 (23.06.2017)

A disciplina PMARF permitiu uma melhor construção do conhecimento e entendimento das teorias relacionadas com os estudos filogenéticos. A principal característica da disciplina que a tornou diferenciada é a estrutura e planejamento voltado para o aprendizado e não para o ensino. Essa forma de planejamento torna o estudante o responsável pelo seu desenvolvimento e aprendizagem. Outras características muito positivas foram às formas de avaliação e produção de textos durante o curso da mesma. Como pontos negativos, pode-se ressaltar o pouco tempo de curso, devido à complexidade e abrangência dos assuntos. Destaca-se também a falta de um período dedicado às aulas práticas. Entretanto, no início das aulas foi logo informado que a disciplina não tinha o objetivo ensinar programas de bioinformática. Contudo, percebo que se algumas aulas práticas fossem incorporadas no planejamento, o entendimento de alguns aspectos da disciplina seria mais bem elucidado.
Com relação às minhas habilidades e perspectivas, acredito que sempre podemos melhorar. Como habilidades desenvolvidas, destaca-se a escrita cientifica, leitura e “amadurecimento das ideias” discutidas em sala de aula. De acordo com meu desempenho, fico satisfeita. A delimitação de um maior tempo extraclasse é o item de maior força para a melhoria do meu desempenho. Contudo, acredito que de acordo com a minha dedicação para a disciplina PMARF à nota da minha auto-avaliação é 1,0.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License