Учебный сайт Морозова Александра
<< Назад к странице 4 семестра

Коллоквиум 1

Из практикума 3:

Задания:

1) Реконструируйте методом максимальной экономии укоренённое дерево отобранных вами бактерий, используя в качестве внешней группы белок того же семейства из сенной палочки (Bacillus subtilis, мнемоника BACSU в Uniprot);

2) Проведите бутстрэп-анализ филогении своих белков, используя один из методов, доступных из программы MEGA;

3) Постройте филогенетическое дерево тех же бактерий, что в предыдущих заданиях, используя последовательности РНК малой субъединицы рибосомы (16S rRNA).

Результаты

Рис. 0. Филогенетическое дерево выбранных организмов (из практикума 1).

1. Укоренение с использованием внешней группы.

1) Получил последовательности белков из отобранных бактерий и BACSU путем использования формы загрузки из Uniprot. Использовал тот же файл с идентификаторами, что и в практикуме 2, с добавлением идентификатора BACSU.

2) Командой:

muscle -in efts_bacsu.fasta -out bacsu_efts_alignment.fasta

получил выравнивание белков, которое затем обработал в программе Jalview. Отредактированное выравнивание доступно по ссылке.

3) Загрузив выравнивание в MEGA, реконструировал дерево методом Maximum parsimony. Далее по схеме Sub Tree -> Root, выбрав тривиальную ветвь BACSU, укоренил дерево. Затем, нажав на значок Show Subtree Separately и вновь выбрав тривиальную ветвь BACSU, получил изображение укорененного дерева без BACSU. Изображение дерева см. ниже. Дерево сохранил в формате Newick в файл root_efts_tree.tre

Рис. 1. Изображение укорененного дерева белков EFTS из отобранных бактерий.

2. Бутстрэп.

1) Для реконструкции использовал метод Наибольшего правдоподобия. В результате выполнения программы получил 2 неукорененных дерева: Original tree и Bootstrap consensus tree, с указанием на ветвях значений бутстрэп-поддержки. Ниже представлены изображения полученных деревьев. Деревья в Newick-формате доступны по ссылкам:

Original tree Bootstrap consensus tree

Рис. 2. Изображения оригинального (слева) и консенсусного (справа) деревьев, полученных при бутстрэп анализе.

3. Построение дерева по нуклеотидным последовательностям.

1) Обнаружил, что все последовательности, кодирующие РНК (не только 16s рРНК) данного организма расположены в файле с расширением .frn. Поиск 16s рРНК в файле осуществлял с помощью Ctrl-F, запись в fasta-файл с помощью простого копирования и вставки. В среднем в файлах были найдены от 6 до 8 последовательностей, кодирующих 16s рРНК. В процессе поиска геномов организмов в списке для некоторых из них пришлось использовать синонимичные названия, представленные в NCBI Taxonomy Browser.

2) Выравнивание построено командой:

muscle -in 16s_rrna.fasta -out 16s_rrna_alignment.fasta

Выравнивание доступно по ссылке.

3) Выравнивание было импортироано в программу MEGA. Филогенетическое дерево было реконструировано методом Наибольшего правдоподобия. Результат, сохраненный в формате Newick, доступен по ссылке.

Изображение полученного дерева представлено ниже.

Рис. 3. Филогенетическое дерево, построенное по нуклеотидным последовательностям.