Реконструкция филогении по нуклеотидным последовательностям


Построение дерева по нуклеотидным последовательностям

С сайта NCBI были скачаны последовательности 16s rRNA интересующих организмов; эти последовательности в fasta формате лежат в этом файле.
Далее при помощи JalView (алгоритм Muscle) эти последовательности были выровнены, результат находится здесь.
Выравнивание было загружено в MEGA, где при помощи метода Neighbor-Joining было построено дерево. Результат можно видеть ниже, в таблице

Таблица 1. Сравнение деревьев, построенных по различным данным в MEGA
СпособыДеревья
По нуклеотидной последовательности
(1)
По аминокислотной последовательности белка енолаза
(2)
"Реальное" дерево
(3)

*Видно, что дерево, построенное по нуклеотидной последовательности 16s rRNA, почти полностью совпадает по топологии с "реальным", единственный промах в таксоне Streptococcaceae. Если сравнить результат (1) c (2) и с (3), то однозначно можно сказать, что дерево, построенное по нуклеотидным последовательностям ближе к реальному, чем дерево, построенное по белковой последовательности.
Это можно объяснить так: некоторые аминокислоты кодируются не одним триплетом, а несколькими, поэтому при построении дерева, часть различий между белковыми последовательностями "стирается", чего нельзя сказать про нуклеотидные последовательности, ведь там уже это различие будет заметно и будет учитываться при реконструкции филогении.

Построение и анализ дерева, содержащего паралоги

При помощи BLASTp были найдены всевозможные гомологи белка CLPX_BACSU в интересующих бактериях. Файл в fasta формате с последовательностями гомологов можно скачать здесь. Схема выравнивания и построения дерева такая же как и в предыдущем задании. Выравнивание в fasta формате лежит тут. В итоге было построено следующее дерево:



Красные блоки - паралоги (J7M389_STRP1 и CLPX_STRP1; HSLU_STAAR и CLPL_STAAR);
Зеленые блоки - ортологи (CLPX_GEOKA и CLPX_BACAN; CLPX_CLOTE и CLPX_CLOBA);
Оранжевые линии - дупликация генов;
Синие линии - разделение путей эволюции белков в результате видообразования.