Алгоритмы реконструкции деревьев

Задание 1. Укоренение в среднюю точку

Укореним в среднюю точку дерево, построенное при выполнении предыдущего занятия иетодом neigbour joining tree using PID. Для этого воспользуемся программой retree пакета PHYLIP. Скопирукм файл с деревом в Newick-формате в файл с именем intree, запустим retree, вызовем help для справки



Далее - M для укоренения, W - для записи в выходной файл
Выходному файлу outtree добавим расширение и откроем программой MEGA:


Дерево, укорененное в среднюю точку программой retree пакета PHYLIP
Neigbour joining tree using PID
Верное дерево

Укоренение произошло в правильную точку.


Задание 2. Использование внешней группы.


Метод maximum parsimony определяет оптимальное дерево так, чтобы свести к минимуму количество мутаций. Но расстояния между листьями нет, поэтому нельзя выбрать самый длинный путь и провести укоренение в среднюю точку.
Можно воспользоваться укоренением с помощью внешней группы. Такой группой будет тот же белок из другой бактерии - из кишечной палочки Escherichia coli, ECOLI). Все отобранные бактерии - грамположительные, а кишечная палочка - грамотрицательная.
Добавили к файлу с невыровненными последовавтельностями белков последовательность белка из кишечной палочки, после чего выровняли вместе JalView, импортировали выравнивание в MEGA и построили дерево Maximum parsimony.


Далее Subtree, Root, ветвь, ведущая к ECOLI, Show Subtree Separately




Построенное дерево еще сильнее отличается от правильного, чем деревья из предыдущих заданий.
Есть только две нетривиальные правильные ветви:
(lACDA, STRPN, ENTFA) против(LISMO,BACAN, GEOKA, STAES, CLOB1)
(BACAN, GEOKA) против (LACDA, STRPN, ENTFA, LISMO, STAES, CLOB1)


Задание 3. Bootstrap analysis

Проведем бутстрэп-анализ филогении белков, используя один из методов, доступных программе MEGA. Для этого в окне, которое открывается после вызова программы (при построении UPGMA дерева), в меню "Test of Phylogeny" выберем "Bootstrap method". Число реплик выберем 100. Чтобы получить число и для ветви к листу FINM2, пришлось выравнивать с кишечной палочкой:


Original tree:



Bootstrap consensus tree:

Деревья "Original tree" и "Bootstrap consensus tree" ничем не отличаются.Значит, построение по части данных (100 реплик по случайной половине имеющихся столбцов выравнивания)примерно такое же по достоверности, как и по полноценным данным. Укоренение в точке 99 не соответствует верному укоренению.