Учебный сайт Алены Корягиной

Филогенетичекое дерево

Филогенетическое дерево – один из способов изображения возможного хода эволюции видов. На основе уже известного филогенетического дерева (рис.1) некоторых видов отдела Firmicutes было составлено дерево (рис.2) для 8 выбранных видов, приведенных в таблице 1.

Таблица 1. Список выбранных видов

Название вида	Мнемоника
Bacillus anthracis	BACAN
Bacillus subtilis	BACSU
Clostridium botulinum	CLOB1
Clostridium tetani	CLOTE
Enterococcus faecalis	ENTFA
Finegoldia magna	FINM2
Geobacillus kaustophilus	GEOKA
Lactobacillus acidophilus	LACAC

Рис.1. Филогенетическое дерево нескольких видов бактерий отдела Firmicutes.	Рис.2. Филогенетическое дерево восьми выбранных видов бактерий отдела Firmicutes. Изображение получено с помощью программы MEGA.

Полученное дерево можно представить в скобочном виде:
(((CLOTE, CLOB1),FINM1),((ENTFA,LACAC),((BACAN,BACSU),GEOCA)));

Ветвь дерева называются нетривиальной, если она разбивает множество листьев на подмножества, в каждом из которых более одного элемента. Ниже представлен список нетривиальных ветвей нового дерева:
{CLOTE, CLOB1} против {FINM1, ENTFA, LACAC, BACAN, BACSU, GEOCA}
{CLOTE, CLOB1, FINM1} против {ENTFA, LACAC, BACAN, BACSU, GEOCA}
{ENTFA, LACAC} против {CLOTE, CLOB1, FINM1, BACAN, BACSU, GEOCA}
{BACAN, BACSU} против {CLOTE, CLOB1, FINM1, ENTFA, LACAC, GEOCA}
{BACAN, BACSU, GEOCA} против {CLOTE, CLOB1, FINM1, ENTFA, LACAC}

Далее с помощью сервиса NCBI была определена таксономия выбранных бактерий. Все они относятся к клеточным организмам (cellular organisms) домену Bacteria и отделу Firmicutes. Дальнейшие таксономические различия представлены на таблице 2.

Таблица 2. Виды бакктерий отдела Firmicutes и их дальнейшая таксономия.

Вид бактерии	Мнемоника	Таксономия
Bacillus anthracis	BACAN	Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus cereus group
Bacillus subtilis	BACSU	Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group
Clostridium botulinum	CLOB1	Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium
Clostridium tetani	CLOTE	Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium
Enterococcus faecalis	ENTFA	Bacilli; Lactobacillales; Enterococcaceae; Enterococcus
Finegoldia magna	FINM2	Clostridia; Clostridiales; Peptoniphilaceae; Finegoldia
Geobacillus kaustophilus	GEOKA	Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Geobacillus
Lactobacillus acidophilus	LACAC	Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus

При сравнении ранее построенного филогенетического дерева с полученными данными по таксономии можно определить какие таксоны выделяют нетривиальные ветви:
{CLOTE, CLOB1} против {FINM1, ENTFA, LACAC, BACAN, BACSU, GEOCA} - Clostridiaceae
{CLOTE, CLOB1, FINM1} против {ENTFA, LACAC, BACAN, BACSU, GEOCA} - Clostridiales и Bacilli
{ENTFA, LACAC} против {CLOTE, CLOB1, FINM1, BACAN, BACSU, GEOCA} - Lactobacillales
{BACAN, BACSU} против {CLOTE, CLOB1, FINM1, ENTFA, LACAC, GEOCA} - Bacillus
{BACAN, BACSU, GEOCA} против {CLOTE, CLOB1, FINM1, ENTFA, LACAC} – Bacillaceae

Наглядное представление сопоставленного с таксономией филогенетического дерева выбранных бактерий можно увидеть на рисунке 3.

Рис.3. Филогенетическое дерево восьми выбранных видов бактерий отдела Firmicutes с некоторой указанной таксономией.