Реконструкцию филогенетического дерева я решила производить по семейству белков, выполняющих функцию SECA(АТФаза, ответственная за перенос препротеина через цитоплазматическую мембрану). Из базы данных Uni-Prot были получены последовательности белков с функцией SECA для отобранных мною бактерий в формате Fasta-файла .

На сайте NGPhylogeny.fr была проведена реконструкция деревьем тремя алгоритмами: FastME (минимальная эволюция), TNT (максимальная экономия), PhyML (максимальное правдоподобие) (рис 2-6).

Практикум 3. Укоренение и бутстреп

Бутстреп анализ используется для оценки устойчивости и надежности топологии дерева, путем создания множества псевдовыборок из исходных данных и повторного анализа.

• Как это работает:
• Из исходного набора данных создаются множества псевдовыборок путем случайной выборки с возвращением.
• Для каждой псевдовыборки строится филогенетическое дерево.
• Путем анализа множества построенных деревьев определяется, насколько часто конкретная ветвь (или узел) встречается в этих деревьях.

Значение бутстрепа выражается в процентах (обычно от 0 до 100) и указывает на частоту, с которой конкретная ветвь или узел встречается в построенных деревьях. Чем выше значение бутстрепа, тем более надежной считается эта ветвь или узел.



Для построения дерева использовался конвейр MAFT-FastME, при этом топология деревьев не изменилась при изменении способа укоренения. Само по себе укоренение с использованием аутгруппы это процесс, при котором к дереву добавляется дополнительная ветвь (внешняя группа), которая не имеет общих предков с остальными таксонами в дереве. Укоренение внешней группой помогает определить, какие из двух направлений эволюции более вероятно для рассматриваемых таксонов. Путем сравнения последовательностей ДНК между внешней группой и внутренними таксонами можно определить, какие таксоны более близки к общему предку, а какие более далеки. Таким образом, укоренение внешней группой помогает строить более точные филогенетические деревья.

Построение дерева по нуклеотидным последовательностям

Из базы данных NCBI был получен файл с нуклеотидными последовательностями для 8 организмов

После применения алгоритмов MAFT-FastME и бутстрепа с 1000 репликами было получено дерево (рис.9). Из него видно, что достаточным индексом достоверности обладают только внутренние узлы. И топлогия отличается у деревьев, построенных на основе аминокислотных или нуклеотидных последовательностей.



Newick formula: ((RHIME,PARDP),(BACSU,(BURMA,(SACD2,(SHEDO,(YERPE,PROMH))))))

Возможные причины изменения топологии дерева:

• Мутации в нуклеотидах могут привести к изменениям в аминокислотной последовательности. Некоторые мутации могут быть нейтральными с точки зрения аминокислот, но изменять нуклеотидную последовательность, что может повлиять на реконструкцию филогенетических деревьев.
• Селекция на уровне аминокислот, когда эволюционные процессы могут приводить к изменениям в аминокислотной последовательности, которые не всегда отражаются в нуклеотидной последовательности. Это может отражаться при построении филогенетических деревьях.