Задание 1. Укоренение в среднюю точку.
Укоренять имеет смысл то дерево, в котором указаны длины ветвей и нет корня, поэтому для данного задания подходит дерево, полученное программой fneighbor методом neighbor-joining, при методе UPGMA мы уже имеем укоренённое ультраметрическое дерево с длинами ветвей.
Если предположить равные темпы эволюции по всем ветвям дерева, то корень помещаем по середине самого длинного "маршрута". Однако метод максимальной экономии (maximum parsimony), направленный на анализ данных о последовательностях, определяет оптимальное дерево так, чтобы минимизировать колличество мутаций. При этом как таковых расстояний между листьями нет, поэтому не возможно выбрать самый длинный маршрут и произвести укорените в среднюю точку.
Дерево укоренненное в среднюю точку, с помощью программы retree пакета PHYLIP
(при использовании функции M("Midpoint root the tree")):
Верное дерево:
Как видно из изображений деревьев, они идентичны: совпали все ветви. Укоренение оказалось верным: в ветвь {FINM2, CLOTE} vs {LACDA, LACAC, LACLM, STRPN, BACSU, BACAN}
Задание 2. Использование внешней группы
Построим выравнивание с добавлением белка от Ecoli.
seqret sw:efg_ecoli stdout >> protein.fasta
muscle -in protein.fasta -out aligned_protein.fasta
Полученное дерево, обработанное программой retree, с указанием в качестве действия "select an Outgroup":
Изображение с внешней группой:
Дерево укоренненное при помощи внешней группы (изображение без внешней группы) |
Верное дерево |
 |
|
Снова программа запуталась с CLOTE и FINM2. Снова вместо {LACDA, LACAC, LACLM, STRPN} vs {FINM2, CLOTE, BACSU, BACAN} присутствует ветвь {LACLM, STRPN, BACSU, BACAN} vs {FINM2, CLOTE, LACDA, LACAC}
Бутстрэп
Провели бутстрэп-анализ филогении, используя программу fprotpars.Этапы работы:
fseqboot aligprot.fasta aligprot.fseqboot - создаем файл с 100 бутстрэп-реплик выравнивания белков
fprotpars aligprot.fseqboot -outtreefile aligprot.treefile -outfile aligprot.fprotpars - создаем по полученным репликам деревья
fconsense aligprot.treefile aligprot.fconsense - создаем из полученных деревьев единое дерево по принципу "расширенного большинства" (extended majority rule tree)
+---------------------------------------STRPN
|
| +-------FINM2
| +-100.0-|
| | +-------CLOTE
| +--65.0-|
| | | +-------LACAC
| | +-100.0-|
| +--99.5-| +-------LACDA
| | |
| | | +-------BACAN
+-------| +----------86.5-|
| +-------BACSU
|
+-------------------------------LACLM
Это дерево еще меньше похоже на верное. Например, в верном нет ветви с поддержкой 65.0,
а вследсвие этого нет и ветви 99.5. Это дерево также отличается от дерева, построенного fprotpars на исходном выравнивании:
+--STRPN
+-----7
! +--LACLM
+-----6
! ! +--BACSU
! +-----5
+--4 +--BACAN
! !
! ! +--LACDA
+--2 +-----------3
! ! +--LACAC
1 !
! +-----------------CLOTE
!
+--------------------FINM2
Ветви, не получившие большинства
Species in order:
1. STRPN
2. LACLM
3. BACSU
4. BACAN
5. LACDA
6. LACAC
7. CLOTE
8. FINM2
..**..** 35.00 # ее нет в дереве от fprotpars, но эта ветвь присутствуе в верном дереве
...*..** 13.50 # ее нет в обоих деревьях
.*..**.. 0.50 # ее нет в обоих деревьях