Évoluscope
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[Ép. 6] Reconstruire une Phylogénie avec le Neighbor-Joining
#algorithme #phylogénie #adn
Séquencer l’ADN nous permet de mesurer les distances génétiques entre les espèces, mais comment peut-on en déduire leurs relations de parenté ? Dans cette vidéo, je vous explique le fonctionnement de l’algorithme du Neighbor-Joining (NJ), une méthode révolutionnaire de reconstruction d’arbres phylogénétiques.
Nous verrons pourquoi les approches naïves comme l’UPGMA échouent et nous expliciterons le principe logique qui explique le succès du Neighbor-Joining. Vous découvrirez également les étapes clés de cet algorithme et pourquoi il reste si utilisé aujourd’hui, près de 40 ans après sa publication.
Si vous vous intéressez à l’évolution, à la bioinformatique ou aux méthodes de reconstruction phylogénétique, cette vidéo est faite pour vous ! Merci à Olivier Gascuel pour ses conseils !
Pour comprendre d'où viennent les formules utilisées dans cette vidéo je vous suggère de regarder cette vidéo : ua-cam.com/video/o2DmpaeR1fQ/v-deo.html
Et pour mieux comprendre la notion de distance génétique vous pouvez consulter le premier épisode de la chaine : ua-cam.com/video/1YK3i4EgSAU/v-deo.html
Sommaire de la vidéo :
00:00 - Introduction
01:08 - Rappels sur les distances
02:02 - L’invalidité de l’UPGMA
03:03 - Le critère du « Minimum d’Évolution »
03:49 - Initialisation de l’algorithme NJ
05:40 - Phase de regroupement de l’algorithme NJ
07:04 - Phase de réduction de l’algorithme NJ
08:04 - Résolution de l’arbre
10:12 - Améliorations de l’algorithme
10:49 - Conclusion
Références :
Pardi, F. (2022). Inférence phylogénétique : méthodes basées sur les distances. Modèles et méthodes pour l’évolution biologique, 151-176.
Van Noorden, R., Maher, B., & Nuzzo, R. (2014). The top 100 papers. Nature News, 514(7524), 550.
Mihaescu, R., Levy, D., & Pachter, L. (2009). Why neighbor-joining works. Algorithmica, 54, 1-24.
Gascuel, O., & Steel, M. (2006). Neighbor-joining revealed. Molecular biology and evolution, 23(11), 1997-2000.
Gascuel, O. (1994). A note on Sattath and Tversky's, Saitou and Nei's, and Studier and Keppler's algorithms for inferring phylogenies from evolutionary distances. Molecular Biology and Evolution, 11(6), 961-963.
Saitou, N., & Nei, M. (1987). The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular biology and evolution, 4(4), 406-425.
#matrice #génétique #évoluscope #evoluscope #évolution #evolution #phylogénétique #bioinformatique #bioinformatics #vulgarisationscientifique #clustering #mathématiques
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Відео

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КОМЕНТАРІ

  • @CécileLuc-g5n
    @CécileLuc-g5n 12 днів тому

    C'est clair, super pour mon exam demain !

  • @CécileLuc-g5n
    @CécileLuc-g5n 12 днів тому

    Merci beaucoup !

  • @R-hn4zj
    @R-hn4zj 13 днів тому

    J’ai une question ? Pourquoi faire ?

  • @youssef5666
    @youssef5666 23 дні тому

    sauf qu en genetique c est un "peu" plus complexe et que la nature utilise parfois plusieurs voies pour arriver au meme resultat d ou les changements frequents d arbre phylogenetique

  • @Cave-a-lier
    @Cave-a-lier 24 дні тому

    Non, tu t'es foiré dans l'énoncé. 1) Alice met 50 minutes pour aller chez bob en passant par le puit. 2) 30 minutes pour aller chez Charlie. 3) et Bob et Charlie sont à 60 minutes l'un de l'autre. 30 et 60 minutes se font d'après l'énoncé sans passer par le puit.

    • @daubert4892
      @daubert4892 23 дні тому

      Regarde le schéma il n’y a pas d’autres chemins que celui qui passe par le puits !

    • @Cave-a-lier
      @Cave-a-lier 23 дні тому

      @daubert4892 Je ne vais pas expliquer deux fois la même chose.

  • @Cave-a-lier
    @Cave-a-lier 24 дні тому

    a p + p b = 50 a c = 30 cb = 60 Je ne sais pas.

  • @niluje94
    @niluje94 24 дні тому

    C'est dommage que ça soit l'éponge la plus loin du puits :)

  • @CécileLuc-g5n
    @CécileLuc-g5n 2 місяці тому

    j'aime beaucoup vos vidéos, elles sont très claires, merci beaucoup !! ce serait possible une vidéo similaire sur le global et local alignment, et sur le neighbor joining algorithm, et le tracé des arbres philogénétiques..? j'ai bientôt un examen sur ça en janvier et ça me sauverait la vie

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 2 місяці тому

      La vidéo sur le Neighbor-Joining arrive bientôt ! Je compte aussi aborder l’alignement des séquences un jour, mais ce sera pour un peu plus tard malheureusement. Bon courage pour vos examens !

    • @CécileLuc-g5n
      @CécileLuc-g5n 2 місяці тому

      @@Evoluscope super ! merci !

  • @Hugothe2
    @Hugothe2 2 місяці тому

    bonjour pourriez vous faire une video longue sur le sujet

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 2 місяці тому

      Oui c’est une bonne idée ! 👍

  • @lebersvt298
    @lebersvt298 3 місяці тому

    Bonjour, Qu'est-ce qu'une séquence binaire ?

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 2 місяці тому

      C’est une séquence composée uniquement de 0 et de 1. C’est un codage de l’information qui permet par exemple de représenter l’absence ou la présence d’un caractère, à l’échelle moléculaire comme à l’échelle macroscopique.

  • @NicolasTheondine
    @NicolasTheondine 3 місяці тому

    Parfait!! Bon maintenant. Comment évalue t'on le gamma ? Quel critère de temporalité est retenu ? Comment y intègre t'on les sauts ou accidents ? Que se passe t'il si les flux génétiques se recroisent ? Ou si un flux extérieur (genre retro-virus) s'intègre ? Uh...

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 3 місяці тому

      Tout cela se modélise mais c'est un niveau trop avancé pour que je puisse le détailler sur cette chaine de vulgarisation. Mais pour vous répondre rapidement, oui il existe des méthodes statistiques pour estimer le paramètre alpha de la distribution gamma pour les taux de mutation hétérogènes le long des séquences, voir par exemple : pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7659011/ Les accélérations et ralentissements de l'évolution n'ont aucune importance dans ce type de modèle puisque le paramètre estimé est lambda*t et non lambda seul ou t seul. Vous avez aussi raison de souligner qu'un arbre des gènes n'est pas un arbre des espèces (hybridations, ILS, apports viraux, etc.) mais on peut modéliser l'arbre des espèces correspondant à un ensemble d'arbres de gènes non concaténés. Voir par exemple la gamme des méthodes ASTRAL : bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12859-018-2129-y

  • @NicolasTheondine
    @NicolasTheondine 3 місяці тому

    Ne serait ce pas un tout petit peu le reflet de la tectonique des plaques depuis 50 millions d'années ? Isolant, par exemple les faunes/flores délirantes de l'Oceanie (sud ligne wallace) et Madagascar ?

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 3 місяці тому

      Si, tout à fait. La structuration des régions biogéographiques a été très influencée par la tectonique des plaques. L'isolement des faunes et des flores sur le long terme augmente inévitablement l'endémisme d'une région.

  • @73framzy
    @73framzy 4 місяці тому

    Merci ! Je n'ai pas compris énormément de choses 😅 Mais tres intéressant ! Je me suis posé la question du pourcentage de gêne, quand j'ai appris qu'on avait 3% de gènes de neanderthal !... J'ai buggé avec le fait qu'on avait 98% de genes en commun avec les chimpanzés ! 😅🤪 Je me doutais bien qu'il y avait un soucis 😅

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 4 місяці тому

      Je vois d’où vient la confusion. Si on parle uniquement des substitutions sur l’ensemble du génome l’ADN des Néandertaliens est similaire à 99,7 % au nôtre, contre les 98,8 % de similarité du chimpanzé. Ces 3 % de gènes qui nous viennent des Néandertaliens ont en réalité bien souvent remplacé dans notre génome des séquences qui leur étaient extrêmement semblables. Ces pourcentages ne sont donc pas du tout comparables.

    • @73framzy
      @73framzy 4 місяці тому

      @@Evoluscope ha voilà ! MERCI !

  • @Rodolphe_Dumouch
    @Rodolphe_Dumouch 4 місяці тому

    Merci pour la synthèse de ces recherches.

  • @Evoluscope
    @Evoluscope 5 місяців тому

    Si vous avez déjà utilisé une méthode de classification automatisée dans un de vos projets, partagez votre expérience en commentaires ! On est curieux de savoir ce que vous avez classé et ce que votre classification vous a permis de découvrir.

  • @Evoluscope
    @Evoluscope 5 місяців тому

    Si, après avoir visionné cette vidéo, vous pensez avoir compris l'UPGMA, alors je vous mets au défi d'appliquer cet algorithme à la matrice de dissimilarités suivante pour classer les objets A à E. Attention à ne pas confondre avec WPGMA ! x|A|B|C|D|E A|0|6|7|5|8 B|-|0|1|7|4 C|-|-|0|6|2 D|-|-|-|0|8 E|-|-|-|-|0 Vous pensez avoir trouvé ? La réponse dans la prochaine vidéo !

  • @SachaSVT
    @SachaSVT 5 місяців тому

    Merci pour ce petit rappel de génétique! Etant étudiant en paléoanthropologie, cela m'a fait du bien de réviser des notions de génomique (je n'ai pas eu beaucoup de cours dessus durant la licence car je n'avais pas choisie le parcours qui comporte cette UE) qui me sont encore perfectibles😅. Très drôle l'image d'Yves Coppens à 12 min 55!😂

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 5 місяців тому

      Je suis content que vous ayez apprécié ! 😊 Bravo pour avoir remarqué Yves Coppens 😉

  • @fatihaghazli2909
    @fatihaghazli2909 5 місяців тому

    Faux!

  • @gopafeerique2568
    @gopafeerique2568 5 місяців тому

    J'adore vos vidéos je viens de découvrir la chaîne j'espère que vous allez continuer

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 5 місяців тому

      Bien sûr que je vais continuer ! Rendez-vous après la pause estivale 😉

  • @Evoluscope
    @Evoluscope 6 місяців тому

    Sur ma chaine je te parlerai principalement des sciences de l'évolution et de la phylogénétique en particulier. J'y aborde autant les aspects biologiques que les méthodes bioinformatiques essentielles dans l'étude de ce domaine fascinant !

  • @patricedelestre3156
    @patricedelestre3156 6 місяців тому

    La différence majeure concerne le cerveau, le cerveau humain contenant tout ce qui nous sert à penser, le chimpanzé étant dépourvu de notre équivalent qui pense et raisonne. Non pas que le chimpanzé soit moins intelligent que l'humain, mais que la pensée lui soit totalement inutile, son cerveau ne dysfonctionnant pas, contrairement au cerveau d'origine de l'humain, d'où pour lui une potentielle utilité de la pensée, autrement dit nous.

  • @hajaroz50
    @hajaroz50 7 місяців тому

    😂😂

  • @vanessazucca3434
    @vanessazucca3434 8 місяців тому

    Explications claires et sujet très interessant. J’ai tout compris. Merci Damien.

    • @Evoluscope
      @Evoluscope 8 місяців тому

      Merci beaucoup, ravi que mon travail soit apprécié ! :)

  • @minasirbu
    @minasirbu 11 місяців тому

    Superbe vidéo, excellente description, voix incroyable !!

  • @agnespointu9392
    @agnespointu9392 11 місяців тому

    Vraiment un beau travail! Explications super claires et tout est bien détaillé! Merci !!

  • @jeffersondupont4649
    @jeffersondupont4649 11 місяців тому

    Merci pour tout ce taf !

  • @vanessazucca3434
    @vanessazucca3434 11 місяців тому

    Explications claires et rigoureuses. Merci pour ce travail exceptionnel !