Реконструкция филогенетических деревьев

Таксоны отобранных бактерий

Изображение дерева:

Таксономия

Мнемоника	Таксономия
CLOTE	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium; Clostridium tetani
CLOB1	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium; Clostridium botulinum
STRP1	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus; Streptococcus pyogenes
STRPN	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus; Streptococcus pneumoniae
BACAN	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus cereus group; Bacillus cereus
BACSU	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group; Bacillus subtilis
STAA1	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus; Staphylococcus aureus
STAES	cellular organisms; Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus; Staphylococcus epidermidis

Ветви, выделяющие какие-нибудь из таксонов:

Общие таксоны для всех: клеточные организмы, надцарство Bacteria, отдел Firmicutes;
Ветвь {CLOTE, CLOB1} против {STRP1, STRPN, BACAN, BACSU, STAA1, STAES} выделяет класс Clostridia;
Ветвь {STRP1, STRPN} против {CLOTE, CLOB1, BACAN, BACSU, STAA1, STAES} выделяет порядок Lactobacillales;
Ветвь {BACAN, BACSU, STAA1, STAES} против {CLOTE, CLOB1, STRP1, STRPN} выделяет порядок Bacillales
Ветвь {BACAN, BACSU} против {CLOTE, CLOB1, STRP1, STRPN, STAA1, STAES} выделяет семейство Bacillaceae;
Ветвь {STAA1, STAES} против {CLOTE, CLOB1, STRP1, STRPN, BACAN, BACSU} выделяет семейство Staphylococcaceae;
Каждая нетривиальная ветвь выделяет отдельные виды (в случае видов рода Bacillus - группы видов).

Выравнивание отобранных белков

Выбранное семейство: рибосомный белок S2;
В поисковом запрсе SRS будем вводить ID белков в виде RS2_<мнемоника бактерии>. Найденные последовательности белков из разных организмов запишем в файл rs2.fasta;
Выровняем последовательности программой muscle с помощью команды "muscle -in rs2.fasta -out rs2_align.fasta";
Откроем полученный файл rs2_align.fasta в JalView, и в меню "Format" выберем "Wrap", а в меню "Colour" - "Percentage Identity";

Полученное выравнивание:

Сохранённый проект: rs2.jar

Реконструкция филогенетического дерева четырьмя методами, доступными из JalView

"Average Distance Using % Identity": файл rs2_tree1.nwk

Изображение, полученное с помощью программы Mega:
;
- Все ветви присутствуют как в правильном дереве, так и в построеном дереве (различается лишь взаимное расположение ветвей {CLOTE, CLOB1}vs{STRP1, STRPN, BACAN, BACSU, STAA1, STAES} и {STRP1, STRPN}vs{CLOTE, CLOB1, BACAN, BACSU, STAA1, STAES}).
"Neighbour Joining Using % Identity": файл rs2_tree2.nwk

Изображение, полученное с помощью программы Mega:
;
- Ветви совпадают с таковыми в первом дереве.
"Average Distance Using BLOSUM62": файл rs2_tree3.nwk
Изображение, полученное с помощью программы Mega:
;
- Все ветви также совпадают с ветвями из первого дерева.
"Neighbour Joining Using BLOSUM62": файл rs2_tree4.nwk
Изображение, полученное с помощью программы Mega:
.
- Ветви присутствующие только в построенном дереве:
  1. {BACAN, BACSU, CLOTE, CLOB1} против {STRP1, STRPN, STAA1, STAES};
  2. {BACAN, CLOTE, CLOB1} против {BACSU, STRP1, STRPN, STAA1, STAES};
- Ветви, присутствующие только в верном дереве:
  1. {BACAN, BACSU} против {CLOTE, CLOB1, STRP1, STRPN, STAA1, STAES}.

Таким образом, существенно отличается от правильного лишь 4-ое дерево

Реконструкция дерева методом "Maximum Parsimony"

Откроем файл в программе Mega, нажав "Analyze" и выбрав "Protein Sequences". В меню "Phylogeny" выберем "Construct/Test Maximum Parsimony Tree(s)".
Укореним дерево в ветвь {CLOTE, CLOB1} против {STRP1, STRPN, BACAN, BACSU, STAA1, STAES}.
Полученное дерево:

Отличия построенного дерева от правильного отсутствуют