Занятие 3.

Укоренение в среднюю точку

Укорените дерево, построенное при выполнении задания 7 предыдущего занятия методом neighbor-joining, в среднюю точку.

Почему это нельзя сделать с деревьями, построенными методом максимальной экономии?

Почему это не имеет смысла делать с деревом, построенным методом UPGMA?

Воспользуйтесь программой retree пакета PHYLIP. Для этого:

• Скопируйте файл retree.exe с диска P в свою рабочую директорию.
• Скопируйте файл со скобочной формулой, выданный программой neighbor, в файл с именем intree (именно так, без расширения!)
• Запустите retree (из командной строки Windows; например можно в Far manager навести курсор на exe-файл и нажать <Enter>)
• Постарайтесь сами разобраться, как работать с программой retree. Для этого внимательно читайте то, что появляется в окне. Нужное вам действие — укоренение в среднюю точку ("Midpoint root the tree").
Вставьте в отчёт изображение укоренённого дерева и опишите его (в какую ветвь произошло укоренение, каковы отличия от правильного дерева, может быть ещё какие-то наблюдения).

Использование внешней группы

Реконструируйте программой fprotpars укоренённое дерево отобранных вами бактерий, используя то же семейство белков, что и в предыдущем задании, а в качестве внешней группы — белок того же семейства из кишечной палочки (Escherichia coli, ECOLI).

Подсказка: необходимо добавить к файлу с невыровненными последовательностями белков фирмикут последовательность белка из кишечной палочки. Это удобнее всего сделать на kodomo командой

seqret sw:xxxx_ecoli stdout >> sequences.fasta

(вместо "xxxx" надо подставить мнемонику функции белков, по которым вы строили деревья, а вместо "sequences.fasta" — имя файла с невыровненными последовательностями, заранее скопированного в рабочую директорию).

Затем надо построить выравнивание всех последовательностей, отредактировать имена (оставив только мнемонику видов) и результат подать на вход программе fprotpars. Полученное дерево лучше обработать программой retree, указав в качестве действия "select an Outgroup", а в качестве номера — тот, что программа retree присвоит листу ECOLI (смотрите внимательно на монитор!).

Вставьте в отчёт изображение (можно вместе с листом ECOLI; но можно, прежде чем получать изображение дерева, отредактировать скобочную формулу вручную, убрав внешнюю группу). Опишите результат (по образцу предыдущего пункта).

Бутстрэп

Проведите бутстрэп-анализ филогении, используя программу fprotpars. Этапы работы:
• Создайте 100 бутстрэп-реплик выравнивания белков протеобактерий программой fseqboot.
• Создайте по полученным репликам деревья программой fprotpars (для этого просто подайте выходной файл программы fseqboot на вход программе fprotpars).
• Создайте из полученных деревьев единое дерево по принципу "расширенного большинства" (extended majority rule tree). Для этого файл с деревьями, выданный программой fprotpars, подайте на вход программе fconsense.
Приведите в отчёте (как преформатированный текст) дерево из выходного файла программы fconsense (не скобочную формулу, а дерево "нарисованное" ASCII-символами, с числами, означающими поддержку ветвей). Опишите свои наблюдения (в частности, улучшилась ли реконструкция филогении по сравнению с результатом fprotpars на исходном выравнивании?) Проанализируйте в выходном файле ветви, не получившие большинства (описаны в виде последовательностей точек и звёздочек). Есть ли среди них верные и какова их поддержка?