A principal diferença entre UPGMA e árvore de junção vizinha é o tipo de árvore filogenética resultante de cada método. UPGMA é a técnica de construir uma árvore filogenética enraizada, enquanto a árvore de junção de vizinhos é a técnica de construir uma árvore filogenética não enraizada.
Árvores filogenéticas são diagramas semelhantes a árvores que mostram as relações evolutivas entre os organismos. Uma árvore filogenética pode ter diferentes topologias dependendo da técnica utilizada para a construção da árvore. UPGMA e árvore de junção vizinha são dois métodos principais que constroem árvores filogenéticas.
O que é UPGMA?
Em bioinformática, existem diferentes técnicas de agrupamento. UPGMA significa Método de Grupo de Pares Não Ponderado e Média Aritmética. É um método de agrupamento hierárquico. O método foi introduzido por Sokal e Michener. É a técnica mais rápida que desenvolve uma árvore filogenética. A árvore filogenética resultante é uma árvore filogenética enraizada com um ancestral comum.
Ao desenhar uma árvore filogenética usando o método UPGMA, considera as taxas evolutivas iguais para todas as linhagens. Assim, esta é uma suposição importante feita na técnica UPGMA. No entanto, essa também é a principal desvantagem da técnica, pois a taxa de mutação não é considerada durante a construção da árvore. Em vez disso, ele assume a taxa de mutação como uma constante. Além disso, esta hipótese é denominada como a “hipótese do relógio molecular”. Portanto, no contexto real, a árvore filogenética construída a partir de um método UPGMA pode não ser precisa e confiável.
Figura 01: Uma Árvore Filogenética Desenhada da UPGMA
O método UPGMA considera distâncias de pares para produzir uma árvore filogenética. Inicialmente, cada espécie é um aglomerado, e dois desses aglomerados com a menor distância evolutiva formam um par. Portanto, depende da matriz de distância. Expressões de algoritmos desempenham um papel importante na interpretação dos dados de uma árvore filogenética desenhada usando o método UPGMA.
O que é a árvore de junção de vizinhos?
Neighbor Joining Tree é outra técnica de agrupamento usada para produzir uma árvore filogenética. Naruya Saitou e Masatoshi Nei foram os pioneiros na introdução do método. A técnica produz uma árvore não enraizada, ao contrário do UPGMA. Além disso, o agrupamento neste método não depende de distâncias ultramétricas. No entanto, considera a variação das taxas evolutivas ao construir a árvore filogenética. Assim, há variações nas árvores desenhadas com essa técnica. Portanto, este método usa algoritmos matemáticos especiais para avaliar essas variações.
Figura 02: Uma Árvore Filogenética Desenhada do Método de Junção de Vizinhos
Na construção das árvores, este método considera as distâncias entre cada linhagem separadamente. Cada linhagem une o nó recém-construído na árvore. Todos esses nós se unem ao nó central. Portanto, quando um novo nó aparece, a distância do nó central ao novo nó é importante e é calculada usando os algoritmos. Esses dados algorítmicos decidem o posicionamento do novo nó.
Quais são as semelhanças entre UPGMA e Neighbor Joining Tree?
- Ambos os métodos usam técnicas de agrupamento ao construir árvores filogenéticas.
- Além disso, ambos os métodos requerem o uso de algoritmos matemáticos para interpretar a árvore filogenética.
- Dados de sequência de DNA desempenham um papel importante em ambos os métodos.
- Ambos os métodos resultam em um método de agrupamento de baixo para cima.
- Além disso, a análise de grandes conjuntos de dados é possível usando ambas as técnicas.
- A análise de dados estatísticos pode ser aplicada para ambos os tipos de árvores usando o método bootstrap.
- Ambos desempenham um papel importante na classificação e identificação de organismos.
- Além disso, ambos os métodos fornecem dados sobre as relações evolutivas dos organismos.
Qual é a diferença entre UPGMA e Neighbor Joining Tree?
A principal diferença entre UPGMA e árvore de junção vizinha depende do tipo de árvore construída. Assim, o UPGMA produz uma árvore enraizada enquanto a árvore vizinha que se junta produz uma árvore não enraizada. Além disso, o UPGMA é um método menos confiável, enquanto a árvore de junção de vizinhos é um método confiável do que o UPGMA. Então, esta é outra diferença entre UPGMA e árvore de junção de vizinhos.
O infográfico abaixo resume a diferença entre UPGMA e árvore de junção de vizinhos.
Resumo – UPGMA vs Neighbor Joining Tree
UPGMA e métodos de junção de árvores vizinhas são duas técnicas importantes durante a construção de uma árvore filogenética. Enquanto o método UPGMA não considera a taxa evolutiva, o método de junção de vizinhos a considera durante a construção da árvore. Assim, a complexidade e a confiabilidade da árvore filogenética resultante do método da árvore NJ é alta. No entanto, não é tão rápido quanto o método UPGMA. Além disso, a principal diferença entre UPGMA e árvore de junção de vizinhos depende do tipo de árvore resultante de cada técnica. O UPGMA resulta em uma árvore filogenética enraizada, enquanto o método de junção do vizinho resulta em uma árvore filogenética não enraizada.
