Biometrie und Medizinische Informatik Greifswalder Seminarberichte

Transkript

1 Die Reihe Biometrie und Medizinische Informatik Greifswalder Seminarberichte wird herausgegeben von Universitätsprofessor Dr.rer.nat.habil.Karl-Ernst Biebler und Dr.rer.nat. Bernd Jäger, Institut für Biometrie und Medizinische Informatik der Rathenaustrasse Greifswald Anliegen der Greifswalder Seminarberichte Biometrie und Medizinische Informatik ist es, die Zusammenarbeit im Berührungsfeld von Medizin, Biowissenschaften, Mathematik und Informatik zu fördern. In diesem Sinne steht die Mitarbeit an den Publikationen allen denen offen, die sich einer solchen Vermittlung zwischen den Wissenschaften verpflichtet fühlen und die dazu einen Beitrag leisten wollen.

2

3 Phylogenetic combinatorics Andreas Dress Karl-Ernst Biebler Dietmar Cieslik Georg Füllen Martin Haase Bernd Jäger

4

5 Biometrie und medizinische Informatik Greifswalder Seminarberichte Andreas Dress, Karl-Ernst Biebler, Dietmar Cieslik, Georg Füllen, Martin Haase, Bernd Jäger Phylogenetic combinatorics Shaker Verlag Aachen 2008

6 Bibliographic information published by the Deutsche Nationalbibliothek The Deutsche Nationalbibliothek lists this publication in the Deutsche Nationalbibliografie; detailed bibliographic data are available in the Internet at Copyright Shaker Verlag 2008 All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the prior permission of the publishers. Printed in Germany. ISBN ISSN Shaker Verlag GmbH P.O. BOX D Aachen Phone: 0049/2407/ Telefax: 0049/2407/ Internet: info@shaker.de

7 Über die Autoren: Prof. Dr. Andreas Dress Partner Institute for Computational Biology (Shanghai); Max-Planck- Gesellschaft and Chinese Academy of Sciences. Karl-Ernst Biebler Institut für Biometrie und Medizinische Informatik der Dietmar Cieslik Institut für Mathematik und Informatik der Georg Füllen Institut für Mathematik und Informatik der Martin Haase Vogelwarte der Dr.rer.nat. Bernd Jäger Institut für Biometrie und Medizinische Informatik der

8

9 Contents Preface 5 1 Phylogenetics: Past, Presence, Future 9 by Martin Haase 1.1 Abstract Some general words A short history of formalized systematics The Methods Parsimony and some principle considerations Statistical inference I: Distance matrix methods Statistical inference II: Maximum Likelihood Statistical inference III: Bayesian Inference The methods in comparison Future developments Mendelian models of inheritance 37 by Karl-Ernst Biebler and Bernd Jäger 2.1 Introduction Definition of the Mendelian models

10 2 2.3 Estimation of allele probabilities from population samples Point estimation Sequential estimation Confidence estimation Design of investigations Sequence spaces 87 by Dietmar Cieslik 3.1 Introduction Spaces of sequences The Hamming distance The Levenshtein distance Distance between words Alignments Pairwise alignments Multiple alignments Approaching similarity of words The interrelation between distance and similarity Specific cases The algorithms Multiple alignments The Tight Span of Metric Spaces 111 by Andreas Dress 4.1 A Brief History of Systematic Taxonomy Phylogenetic Analysis and the Origin of Tight-Span Theory Preliminaries Isbell s Injective Hulls and the Tight-Span Construction Basic Tight-Span Theory The tight span of tree-like metrics...141

11 3 4.7 Basic Decomposition Theory Algorithmic Aspects Further Topological Aspects of Tight-Span Theory Outlook Bibliography 183