Занятие 13. Реконструкция филогенетического дерева с помощью 4-х разных методов.

Ваша задача — получить 4 реконструкции филогенетического дерева (рисунок и скобочную формулу) и сравнить результат с "истинным" деревом Вашей модели.

1. Создайте выравнивание последовательностей, соответствующих листьям Вашего дерева, т.е. последовательностей, являющихся окончательным результатом смоделированной Вами эволюции.
   
   
2. Определите эволюционные расстояния по Джуксу – Кантору между последовательностями полученного выравнивания с помощью программы ednadist, разумным образом отвечая на вопросы (в частности, на вопрос "Transition/transversion ratio" разумно ответить "1.0", поскольку в нашей эволюционной модели транзиции и трансверсии не различались). Полученную матрицу сохраните в протоколе.
   Внимание: надо получить квадратную (не треугольную) матрицу попарных расстояний!
   
   
3. Постройте филогенетические деревья:
   • по методу UGPMA с помощью программы eneighbor,
   • по методу ближайших соседей (Neighbor-Joining) с помощью той же программы eneighbor,
   • по методу наибольшего правдоподобия (Maximum Likelihood)с помощью программы ednaml,
   • по методу максимальной экономии (Parsimony) с помощью программы ednapars.
   Программы могут потребовать на входе либо матрицу попарных эволюционных расстояний, либо просто выравнивание.
    
4. Оцените, насколько реконструируется исходная топология филогенетического дерева.
   Для этого опишите топологию полученных деревьев в таблице следующего вида:
   
   Табл.1. Cравнение топологии исходного филогенетического дерева модели и 4-х вариантов его реконструкции
   
   

   Ветвь	Исходное дерево модели	UPGMA	NJ	ML	Parsimony
   ABCDEF
   110000	+	+	–	–	+
   001100	+	+	+	–	–
   ...		...	...

   
   В табл. рассмотрите все внутренние (а почему только внутренние, Вы должны уже понимать) ветви, которые встретились хотя бы в одном из 5-ти деревьев.
   
   
5. В завершение кратко опишите свои выводы из сравнения деревьев, ответив на следующие вопросы:
   
   • насколько надёжна реконструкция хода эволюции при такого уровня расстояниях между последовательностями?
   • какой метод показался Вам более эффективным?

   При сравнении разных методов реконструкции имеет смысл обратить внимание на следующее:

   • в каких случаях получилось укорененное дерево?
   • в каких случаях получилось ультраметрическое дерево?
   • какой из методов использует матрицу попарных расстояний, а какой является символьно-ориентированным?
   
    
6. * Желающие могут попробовать получить графическое изображение дерева с помощью программы TreeView. Для этого надо в программе открыть файл со скобочной формулой дерева, выбрать нужный на Ваш взгляд тип отображения, а затем сохранить дерево как графический метафайл (*.еmf).
   Рисунок из такого файла можно вставить в документ Word, перенести в Paint и сохранить в формате gif. При выборе типа отображения имеет смысл обратить внимание на то, укорененное перед Вами дерево или нет. Хорошо, если получившиеся картинки будет легко визуально сравнивать.

• картинка с исходным деревом и матрица попарных расстояний, выданная ednadist;
• картинки с 4-мя вариантами реконструкции дерева (те картинки в текстовом формате, которые выдают программы) + поясняющий текст;
• под каждой картинкой— скобочная формула;
• таблица №1;
• обсуждение полученных результатов, выводы и наблюдения.