Главная (Main)

Занятие 1

Отобранные бактерии
НазваниеМнемоника
Bacillus anthracisBACAN
Bacillus subtilisBACSU
Enterococcus faecalisENTFA
Lactobacillus acidophilusLACAC
Lactobacillus delbrueckiiLACDA
Lactococcus lactisLACLM
Streptococcus pyogenesSTRP1
Streptococcus pneumoniaeSTRPN

Скобочная формула дерева

(((((STRP1,STRPN),LACLM),ENTFA),(LACDA,LACAC)),(BACAN,BACSU));
  

Изображение дерева


Ветви дерева

Дерево содержит 5 нетривиальных ветвей:
1) {BACAN, BACSU} против {LACDA, LACAC, ENTFA, LACLM, STRP1, STRPN}
2) {BACAN, BACSU, LACDA, LACAC} против {ENTFA, LACLM, STRP1, STRPN} 3) {BACAN, BACSU, LACDA, LACAC, ENTFA} против {LACLM, STRP1, STRPN} 4) {BACAN, BACSU, LACDA, LACAC, ENTFA, LACLM} против {STRP1, STRPN} 5) {LACDA, LACAC} против {BACAN,BACSU,ENTFA, LACLM, STRP1, STRPN}

Занятие 2

1. Таксоны отобранных бактерий

НазваниеТаксономия
Bacillus anthraciscellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus cereus group
Bacillus subtiliscellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group
Enterococcus faecaliscellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Enterococcaceae; Enterococcus
Lactobacillus acidophiluscellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus
Lactobacillus delbrueckiicellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus
Lactococcus lactiscellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Lactococcus
Streptococcus pyogenescellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus
Streptococcus pneumoniaeFirmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus

{BACAN, BACSU} против {LACDA, LACAC, ENTFA, LACLM, STRP1, STRPN} выделяет порядок Bacillales от порядка Lactobacillales

{BACAN, BACSU, LACDA, LACAC, ENTFA} против {LACLM, STRP1, STRPN} выделяет семейство Streptococcaceae

{LACDA, LACAC} против {BACAN,BACSU,ENTFA, LACLM, STRP1, STRPN} выделяет семейство Lactobacillaceae

2.

Выбрала функцию - Фактор инициации трансляции 2 ( мнемоника - IF2)

3.

Создала выравнивание отобранных белков программой muscle

5.

Программа выдала одно дерево:

                                              
                 +-----IF2_ENTFA              
        +--------5                            
        !        !  +--IF2_BACSU              
        !        +--4                         
     +--3           +--IF2_BACAN              
     !  !                                     
     !  !           +--IF2_STRPN              
     !  !        +--7                         
  +--2  +--------6  +--IF2_STRP1              
  !  !           !                            
  !  !           +-----IF2_LACLM              
  1  !                                        
  !  +-----------------IF2_LACDA              
  !                                           
  +--------------------IF2_LACAC              


Его скобочная формула: ((((IF2_ENTFA,(IF2_BACSU,IF2_BACAN)),((IF2_STRPN,IF2_STRP1),IF2_LACLM)),IF2_LACDA),IF2_LACAC)

В полученном дереве отсутствует ветвь:

{BACAN, BACSU, LACDA, LACAC} против {ENTFA, LACLM, STRP1, STRPN}
Присутствует ветвь:
{ENTFA, BACSU, BACAN} против {LACDA, LACAC, LACLM, STRP1, STRPN}

6.

IF2_LACAC   0.000000  0.377576  0.878548  0.685297  0.696291  0.668801  0.835311  0.802408

IF2_LACDA   0.377576  0.000000  0.816650  0.678457  0.702378  0.663696  0.775212  0.784278

IF2_LACLM   0.878548  0.816650  0.000000  0.642859  0.689511  0.608363  0.643630  0.603738

IF2_BACAN   0.685297  0.678457  0.642859  0.000000  0.319598  0.515598  0.590458  0.569989

IF2_BACSU   0.696291  0.702378  0.689511  0.319598  0.000000  0.577003  0.633702  0.611892

IF2_ENTFA   0.668801  0.663696  0.608363  0.515598  0.577003  0.000000  0.542306  0.527410

IF2_STRP1   0.835311  0.775212  0.643630  0.590458  0.633702  0.542306  0.000000  0.401616

IF2_STRPN   0.802408  0.784278  0.603738  0.569989  0.611892  0.527410  0.401616  0.000000

Расстояния отклоняются от ультраметричности:

d(LACAC, LACLM) > d(LACLM, STRPN), но (LACAC, STRPN) не равно (LACAC, LACLM)
d(LACAC,STRPN)=0.802408
d(LACAC,LACLM)=0.878548
Отклонение от ультраметричности: (0.878548-0.802408)/0.878548=0.086666 %
Зато выполняется свойство аддитивности:
d(BACSU, BACAN)+d(STRPN, STRP1)=0,319598+0,401616=0,721214
d(BACSU, STRPN)+d(BACAN, STRP1)=0,611892+0,590458=1,20235
d(BACSU, STRP1)+d(BACAN, STRPN)=0,633702+0,569989=1,203691

7. Реконструкция дерева программой fneighbor.

По алгоритму Neighbor-Joining:


  +----------IF2_LACDA                          
  !                                             
  !                    +-------IF2_BACAN        
  !             +------2                        
  !             !      +---------IF2_BACSU      
  1-------------4                               
  !             !  +------------IF2_ENTFA       
  !             +--5                            
  !                ! +-------------------IF2_LACLM
  !                +-6                          
  !                  !   +------------IF2_STRP1 
  !                  +---3                      
  !                      +-----------IF2_STRPN  
  !                                             
  +-----------IF2_LACAC                         
                                                
 

По алгоритму UPGMA:


              +----------IF2_LACAC    
   +----------2                       
   !          +----------IF2_LACDA    
 --7                                  
   !  +------------------IF2_LACLM    
   !  !                               
   +--6         +--------IF2_BACAN    
      ! +-------1                     
      ! !       +--------IF2_BACSU    
      +-5                             
        ! +---------------IF2_ENTFA   
        +-4                           
          !   +-----------IF2_STRP1   
          +---3                       
              +-----------IF2_STRPN   
                                      
 
Сравнивая 3 дерева, полученные программой fprotpars, fneighbor (Neighbor-Joining и UPGMA), наиболее
правильным оказалось дерево, полученное алгоритмом Neighbor-Joining (полностью совпадает с првильным),
не смотря на то, что UPGMA даёт укоренённое дерево, а fprotpars - несколько вариантов. Самым неточным
оказался алгоритм UPGMA. В дереве UPGMA имеются 2 ветви, отсутствующие в правильном дереве: {LACAC, LACDA, LACLM}
против {BACAN,BACSU,ENTFA, STRP1, STRPN} и {ENTFA, STRP1, STRPN} против {BACAN, BACSU, LACAC, LACDA, LACLM}
и отсутствуют 2 ветви, присутствующие в правильном дереве: {LACLM, STRP1, STRPN} против {BACAN, BACSU, LACAC, LACDA, ENTFA}
и {LACLM, STRP1, STRPN, ENTFA} против {BACAN, BACSU, LACAC, LACDA}
© Лунева Анна