Практикум 4

Семинар по практическим аспектам реконструкции филогении

Реконструкция дерева по аминокислотным последовательностям гомологичных белков

В рамках задания пракикума из предложенного списка бактерий были выбраны следующие 7: Thiobacillus denitrificans (THIDA), Haemophilus influenzae (HAEIN), Burkholderia mallei (BURMA), Polynucleobacter asymbioticus (POLAQ), Pasteurella multocida (PASMU), Rhizobium meliloti (RHIME), Shewanella denitrificans (SHEDO).

С помощью blastp с установленным порогом E-value в 0,0001, были найдены следующи гомологи белка CLPX_ECOLI:

Далее было реконструировано дерево по выровненным последовательностям с помщью программы IQ-Tree, получена Newick формула.

img1
Рисунок 1. Филогенетическое дерево аминокислотных последовательностей белков выбранных бактерий, реконструированное с помощью программы IQ-Tree. Укоренение в среднюю точку. Бирюзовая группа внутри себя - ортологи, коралловая группа внутри себя - ортологи, бирюзовая группа и коралловая относительно друг друга - паралоги.

Реконструированное дерево явно содержит себе три крупные группы. Выбраны для рассмотрения были две группы аннотированных белков - CLPX и HLSU. Бирюзовая и коралловая группы являются попарно ортологичными белками внутри друг дурга. К примеру, ортологи: CLPX_HAEIN и CLPX_PASMU, CLPX_BURMA и CLPX_POLAQ, HSLU_PASMU и HLSU_HAEIN. Паралоги: CLPX_PASMU и HLSU_PASMU, CLPX_SHEDO и HLSU_SHEDO. То есть, коралловая и бюрозавая группы являются паралогами друг для друга.

"Схлопывание" ортологических групп не проводилось, так как нельзя взять отдельную группы целиком, так как обе ортологические группы - парафилетические. Среди HLSU есть выбивающийся белок Q3SFW1_THIDA, а среди CLPX - Q9CKU5_PASMU, из-за которых эти две крупные ортологические группы не схлопываются.

Реконструированное дерево в основном совпадает с исконной филогенией, особенно среди ортологичесикх групп: HEIN и PASMU в одной кладе, вместе они в одной кладе с SHEDO и отдельно вынесены BURMA и RHIME, чье расположение тоже соотвествует верной филогении.