El análisis filogenético se basa en el estudio de las relaciones evolutivas de uno o varios grupos de organismos, es decir, su función principal se funda en recopilar información sobre la diversidad biológica, clasificaciones genéticas y el aprendizaje de las acciones de desarrollo que ocurren durante la evolución. En este artículo analizaremos con más detalle la historia de la filogenética y sus aportes al mundo de la biotecnología.
Aprendiendo sobre la filogenética
La filogenética es considerada una rama de la biología evolutiva encargada de exponer los rasgos hereditarios que existen entre los organismos o especies a niveles taxonómicos, fundándose en caracteres similares tanto morfológicos como moleculares.
Una de las formas para representar la historia evolutiva de los organismos es a través de la filogenia, que se encarga de describir la evolución del flujo hereditario a distintos niveles progresivamente, desde la genealogía de genes en poblaciones hasta lo que llamamos árbol universal de la vida.
De acuerdo a lo expuesto anteriormente, la filogenia es la historia de un grupo de especies determinado. Es un ordenamiento de relaciones jerárquicas que se ilustran mediante un árbol filogenético capaz de ilustrar o representar de forma gráfica la historia evolutiva.
El árbol de la vida
La filogenia, también conocido como el árbol filogenético o árbol de la vida, es caracterizado por una serie de ramas que se despliegan desde un ascendiente común pasado de todas las unidades taxonómicas operativas hasta los organismos más cercanos.
Las líneas del árbol, representan las largas series de ancestros de una especie u organismo que se van extendiendo desde la generación más remota hasta la más actual.
Composición del árbol filogenético
En un árbol filogenético, las hojas representan las especies, las poblaciones, los individuos, o los genes se pueden conectar con los nodos a través de líneas, brazos o ramas externas. Los brazos representan la unión de la información genética entre las generaciones subsiguientes, y los largos del brazo denotan el cambio o la divergencia genética.
El microbiólogo Carl Woese, propuso una clasificación biológica donde agrupa el árbol de la vida en tres grupos, también llamada como el sistema de los tres dominios: Bacteria, Archaea y Eukarya.
Estudios sobre el origen del árbol filogenético
El árbol filogenético demuestra que todos los seres vivos que habitan en el planeta venimos de un grupo de ancestros en común. En los inicios del desarrollo de la vida en nuestro planeta, tuvo lugar mayor intercambio de material genético entre los primeros organismos que surgieron, constituyendo las bases de las futuras especies.
Principal objetivo del análisis filogenético
El análisis filogenético examina cómo las especies han avanzado y se han desarrollado a través de cambios genéticos. Usando la filogenia, los científicos pueden evaluar el camino que conecta un organismo actual con su origen ancestral, así como predecir la divergencia genética que puede ocurrir en un futuro.
Para realizar un análisis filogenético adecuado, es importante entender cómo se van a comportar genéticamente los caracteres o especies que se van a elegir, y cómo actuarán o avanzan en su comportamiento sobre las fuerzas evolutivas.
¿Qué aportes ha brindado el análisis filogenético a la ciencia?
Gracias al análisis filogenético, la comunidad científica ha logrado recopilar gran cantidad de información en sus usos en la medicina y los campos biológicos, incluyendo ciencia forense, biología de la protección, epidemiología, predicción de la estructura de la proteína y de la función, y predicción de la función del gen.
El análisis filogenético explora los enlaces evolutivos entre los organismos y es una crítica vital para los estudios microbiológicos. El estudio de árboles filogenéticos es un paso importante en caracterizar nuevos patógenos y desarrollar nuevos tratamientos a diversas ramas científicas:
1. Medicina
El análisis filogenético molecular se puede emplear para recopilar la información e investigaciones sobre enfermedades infecciosas, sobre todo en la resistencia contra antibióticos.
2. Biología
En el campo biológico, este análisis puede predecir qué especies pueden estar en vía de extinción e informar acciones de conservación correspondientes que pretendan proteger y salvaguardar comunidades de estas especies o ejemplares.
3. Microbiología
El análisis filogenético se puede aplicar para determinar y clasificar diversos microorganismos, como bacterias o virus.
4. Epidemiología
Una de las investigaciones más significativas en la epidemiología molecular en los últimos años, están relacionadas con el origen del virus de inmunodeficiencia humana (VIH).
A inicios de la pandemia en Chile, se realizó un estudio filogenético por parte del subdepartamento de Genética Molecular del Instituto de Salud Pública de Chile (ISP) a las muestras de los primeros cuatro casos de COVID-19 que fueron detectados en el país a comienzos de marzo del 2020.
A partir de esta información, “una de las características de los virus es que poseen ácido ribonucleico y eso hace que vayan produciendo muchas mutaciones en el tiempo y la aparición de nuevas variantes”.
5. Biotecnología
Es utilizada para explicar la evolución de microorganismos. El análisis filogenético se aplica a especies hortícolas y forestales, con la finalidad de conocer sobre su historia evolutiva y su clasificación para fines de conservación.
El análisis filogenético ayuda a proporcionar datos valiosos para el estudio del desarrollo humano, regulación génica, enfermedades y procesos evolutivos. Sin embargo, las investigaciones centradas en estos organismos plantean cuestiones científicas y filosóficas.
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