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Influence of alignment uncertainty on homology and phylogenetic modeling

Thesis published in 2013 by Jia-Ming 1978 Chang ORCID, Cedric Notredame
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Abstract

Most evolutionary analyses are based upon pre-estimated multiple sequencealignment models. From a computational point of view, it is too complex to estimate acorrect alignment, as it is to derive a correct tree from that alignment. Several workshave recently reported on the influence of alignment on downstream analysis, and onthe uncertainty inherent to their estimation. Chapter 1 develops the notion ofalignment uncertainty as either inherent to the data (internal) or resulting frommethodological biases (external). Chapter 2 presents two contributions of mine for theimprovement of MSA methods through the use of homology extension (TM-Coffee)and thanks to an improved word-matching algorithm (SymAlign). In Chapter 3, Ishow how alignment uncertainty can be used to improve the trustworthiness ofphylogenetic analysis. Chapter 4 shows how a similar improvement can be obtainedthrough a simple adaptation of the T-Coffee transitive score, thus allowingdownstream analysis to take into account internal alignment uncertainty. The finalchapter contained a discussion of our current results and possible future work. ; La mayor??a de los an??lisis evolutivos est??n basados en modelos establecidos de alineamiento de secuencia m??ltiple. Desde un punto de vista computacional, es igual de complejo la estimaci??n de un alineamiento correcto, como la obtenci??n de un ??rbol correcto a partir del alineamiento. Recientemente varios trabajos han informado sobre la influencia del alineamiento en los an??lisis posteriores, y en la incertidumbre inherente a su estimaci??n. El Cap??tulo 1 desarrolla el concepto de incertidumbre de alineaci??n, tanto inherente a los datos (internos), como resultante de los sesgos metodol??gicos (externo). El Cap??tulo 2 presenta dos contribuciones m??as para la mejora de los m??todos de MSA a trav??s del uso de la extensi??n de homolog??a (TM???Coffee) y gracias a un algoritmo de coincidencia de palabra mejorado (SymAlign). En el cap??tulo 3, se muestra c??mo la incertidumbre de alineaci??n puede ser utilizada para mejorar la confiabilidad del an??lisis filogen??tico. El cap??tulo 4 nos muestra como se puede obtener una mejora similar por medio de una simple adaptaci??n de la puntuaci??n transitiva del T-- Coffee, lo cual permite un an??lisis posterior para tener en cuenta la incertidumbre de alineaci??n interna. El ??ltimo cap??tulo contiene un an??lisis de los resultados actuales y los posibles futuros trabajos.