Алгоритмы реконструкции деревьев

Занятие 3. Алгоритмы реконструкции деревьев

Укоренение в среднюю точку

В среднюю точку было укоренено дерево,построенное программой fneighbor методом neighbor-joining (этот метод выдает неукорененное дерево с длинами ветвей, но не предполагая молекулярных часов):

Данное укоренение получено с учетов масшабов предполагаемых эволюционных расстояний в ветвь отделяющую LEPA LACDA от всех остальных, в то время как в правильном дереве укоренение отделяет СLOB1 от остальных.
Деревья, построенные методом максимальной экономии, нельзя укоренить, так как этот метод не выдает длин ветвей и, соответственно, нельзя найти среднюю точку.
Процесс укоренения в среднюю точку не имеет смысла с деревом, построенным методом UPGMA, так как этот метод выдает уже укорененное дерево и нет смысла укоренять его заново.

Использование внешней группы

Была проведена реконструкция программой fprotpars укорененного дерева отобранных бактерий с семейством белков с функцией - Фактор элонгации трансляции 4, а в качестве внешней группы использовался белок того же семейства, но только уже из кишечной палочки, Escherichia coli. Выровненные последовательности белков были обработаны программой retree. В результате получилось следующее (уже без внешней группы):

Вместе с добавленной внешней группой были выровнены выбранные последовательности белков, и на основе полученного выравнивания построено дерево методом максимальной экономии программой fprotpars. На выходе этой программы было такое же дерево, как и без внешней группы, что указывает на сходство полученных в обоих случаях выравниваний.
По сравнению с правильным деревом только две ветви совпадают ({STRPN, ENTFA} vs {CLOB1, GEOKA, BACAN, LISMO, STAES, LACDA}; {GEOKA, BACAN} vs {CLOB1, STRPN, ENTFA, LISMO, STAES, LACDA}), а остальные три нет.

Бутстрэп

Был проведен бутстрэп-анализ филогении отобранных белков, используя программу fprotpars: по созданным 100 бутстрэп-репликам выравнивания белков программой fseqboot были построены деревья программой fprotpars, из которых было создано единое дерево по принципу "расширенного большинства"

Реконструкция филогении по сравнению с результатом программы fprotpars на исходном выравнивании привела к выдаче таких же ветвей. Однако некоторые верные ветви не были включены в консенсусное дерево:
{STRPN,ENTFA,LACDA} vs {GEOKA,BACAN,LISMO,STAES,CLOB1} с поддержкой 8.00;
{GEOKA,BACAN,LISMO,STAES} vs {STRPN,ENTFA,LACDA,CLOB1} c поддержкой 2.00;
в выходном файле указано 20 ветвей, не включенных в консенсусное дерево, и 5 ветвей, включенных, из которых только две соответствуют правильной форме.