Um Modelo de Mistura Filogenética para Detectar Heterogeneidade de Padrão em Dados de Sequência de Genes ou Estado de Características

Descrevemos um modelo de ‘mistura’ baseado em verossimilhança geral para inferir árvores filogenéticas a partir de dados de sequência de genes ou outros dados de estado de características. O modelo acomoda casos em que diferentes locais no alinhamento evoluem de maneiras qualitativamente distintas, mas não requer conhecimento prévio desses padrões ou a partição dos dados. Chamamos essa variabilidade qualitativa no padrão de evolução entre os locais de “heterogeneidade de padrão” para distingui-la tanto de um processo homogêneo de evolução quanto de um caracterizado principalmente por diferenças nas taxas de evolução. Apresentamos estudos para mostrar que o modelo recupera corretamente os sinais de heterogeneidade de padrão a partir de dados simulados de sequência de genes, e aplicamos o método a genes que codificam proteínas e a um conjunto de dados ribossomal 12S. O modelo de mistura supera a partição convencional em ambos os conjuntos de dados. Implementamos o modelo de mistura para que possa detectar simultaneamente heterogeneidade de taxa e de padrão. O modelo se simplifica para um modelo homogêneo ou um modelo de variabilidade de taxa como casos especiais, e, portanto, sempre apresenta desempenho pelo menos igual a esses dois enfoques e, muitas vezes, melhora consideravelmente sobre eles. Disponibilizamos o modelo dentro de uma estrutura de Monte Carlo de Cadeia de Markov Bayesiana para inferência filogenética, como um programa de computador fácil de usar.