Вернуться на страницу семестров

Реконструкция филогенетических деревьев

     Задание 1. Таксономия, выбранных в практикуме 1, организмов.

Тип Класс Порядок Семейство Род Вид
Firmicutes Clostridia Clostridiales Clostridiaceae Clostridium Clostridium botulinum
Firmicutes Clostridia Clostridiales Clostridiaceae Clostridium Clostridium tetani
Firmicutes Bacilli Lactobacillales Lactobacillaceae Lactobacillus Lactobacillus acidophilus
Firmicutes Bacilli Lactobacillales Streptococcaceae Streptococcus Streptococcus pneumoniae
Firmicutes Bacilli Lactobacillales Streptococcaceae Streptococcus Streptococcus pyogenes
Firmicutes Bacilli Bacillales Bacillaceae Bacillus Bacillus anthracis
Firmicutes Bacilli Bacillales Bacillaceae Bacillus Bacillus subtilis

Как видно из подробно составленной таблицы, даны представители 2-ух классов, далее один из этих классов делится на 2 порядка, что полностью соответствует построенному в практикуме 1 дереву, ниже я его представил, но с легендой.

     Задание 2. Построение выравнивания по выбранному белку.

  Из списка функций белков выбрал Шаперонин(HSLO), по белкам соответствующего семейства будет реконструироваться филогенетическое дерево.
Ссылка на полученные последовательности в SwissProt

Далее полученные последовательности выровнял на NCBI Muscle, полученное составил в блочной форме (Format > Wrap в меню), к сожалению, я забыл как выравнять по ширине 100, и оставил по умолчанию с раскраской по проценту идентичности, изображение ниже.

Ссылка на выравнивание в формате jar

     Задание 3. Диагностические позиции.

Диагностические позиции - места выравнивания, по которым можно судить к какому таксону относится та, или иная бактериальная последовательность. Изображение представлено ниже. На нем бактерии были разделены по порядкам (черным - порядок Clostridiales, класса - Clostridia; красным - порядок Lactobacillales, класса - Bacilli; голубым - порядок Bacillales, класса - Bacilli)

Вывод: диагностических позиций, показывающих разделения на порядки гораздо больше, чем позиций, показывающих разделения на уровне классов.

     Задание 4. Построение деревьев 4-мя методами.

Реконструируйте филогенетическое дерево четырьмя методами, доступными из JalView (меню Calculate > Calculate tree). Каждое дерево сохраните в Newick-формате в файл с соответствующим названием. В отчёте приведите изображения деревьев, сделанные программой Mega. Напоминание: чтобы Mega восприняла файл как содержащий дерево, необходимо дать ему расширение tre или nwk.

•Филогенетическое дерево построенное алгоритмом Average distance using % identity. Как видно дерево топологически не отличается от правильного, но скорость эволюции семейства Streptococcaceae выше, чем у целого класса Clostridia.

•Филогенетическое дерево построенное алгоритмом Average distance using blosum62. Аналогично рассуждению выше.

•Филогенетическое дерево построенное алгоритмом Neighbour joining tree using % identity.

•Филогенетическое дерево построенное алгоритмом Neighbour joining tree using blosum62. Аналогично рассуждению выше.

     Задание 5. МЕГА-построение.

Импортировал выравнивание (файл в fasta-формате) в программу Mega (при импорте выбран параметр "Analyze"). Реконструировал дерево методом "Maximum Parsimony" (кнопка Phylogeny).

Укоренил дерево в наиболее правильную, с моей точки зрения, ветвь. Отделив, таким образом, класс Clostridia от класса Bacilli.

• Вывод: после укоренения, дерево, построенное программой MEGA полностью совпадает в правильным.