VDM Keller-Schmidt, S: Rekonstruktion von Phylogenien

Unter Phylogenie versteht man die Entwicklung von Stämmen und verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen Gruppen von Organismen. So kann die wahrscheinlichste Verwandtschaft unterschiedlicher Organismen anhand von strukturellen Merkmalen ihrer Genome ermittelt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei Algorithmen für die Rekonstruktion solcher Phylogenien mit Hilfe von Gengruppen entwickelt und implementiert. Die Verwendung von Gaps in Gengruppen ermöglicht dabei die Nutzung von Chromosomen mit unbekannten Genen. Als Grundlage dient zum einen der Algorithmus von Fitch und zum anderen die Zerlegung einer Topologie in Quadrupel. In beiden Algorithmen werden die Bäume anhand von Gengruppeneigenschaften gewichtet, um die wahrscheinlichste Phylogenie der Genome zu identifizieren. Ein Vorteil der Algorithmen gegenüber etablierten Methoden besteht in der Unabhängigkeit bezüglich evolutionärer Vorgänge, die auf ein Genom gewirkt haben, da keine Annahmen über diese getroffen werden. Beide Algorithmen wurden an zufällig generierten Datensätzen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass Gengruppen für die Phylogenierekonstruktion gut geeignet sind.