назад ко второму семестру

Филогенетические деревья, реконструированные разными способами

Задания выполнялись на базе "эталонного" множественного выравнивания домена HTH_MERR (посмотреть HTH_MERR ).

I. Построение дерева по алгоритму UPGMA

Результат работы в файле UPGMA.xls

Построение матрицы "наивных" эволюционных расстояний между последовательностями выравнивания.

Эволюционным расстоянием (D) считаем величину D = 100 – P, где P — процент идентичности. На странице Distances файла UPGMA.xls размещена матрица попарных совпадений последовательностей в моем выравнивании, а также построенная с использованием информации из вышеуказанной матрицы и формулы D = 100 – P матрица "наивных" эволюционных расстояний.

Построение деревьев

На странице UPGMA того же файла расположены новые таблицы, информация в которых получена по алгоритму .

II. Получение и сравнение двух изображений построенного дерева

Для выполнения данного задания используются программы графической визуализации дерева по его правильной скобочной структуре. В данном случае это программы из Online-версии пакета Phylip: drawtree и drawgram (все параметры по умолчанию).

Используя таблицы и следуя алгоритму, я составила правильные скобочные формулы для построения филогенетических деревьев родственных последовательностей. Итоговое филогенетическое дерево имеет следующую скобочную структуру:
((HSPR_STRCO:34,GLNR_BACCE:34):4.3125,((Y701_SYNY3:36.5,BLTR_BACSU:36.5):0.25,YCGE_ECOLI:36.75):1.5625);

С помощью программ я получила 2 дерева (drawtree - первое дерево, слева; drawgram - второе, справа):

Программой drawgram (здесь второе дерево) было создано изображение укорененного дерева. Я не считаю его точным в большой степени, так как судя по нему, 2 бактерии (GLNR_BACCE и BLTR_BACSU) отстоят друг от друга дальше,чем почвенный гриб (HSPR_STRCO) от одной из них (GLNR_BACCE). С другой стороны, по этому дереву явно видна близкая родственная связь между кишечной палочкой (YCGE_ECOLI), стенной бактерией (BLTR_BACSU)и цианобактерией (Y701_SYNY3) (хотя, опять же, насчет цианобактерии вопрос спорный).
Программой drawtree (здесь первое дерево) создано неукорененное дерево. Я считаю это дерево более правильным, потому что его, в принципе, можно приравнять к "звездному дереву" и следовательно, несостыковки в результате обработки информации из укорененного дерева, отпадают сами собой.
Попробуем кратко описать сценарий эволюции, используя неукорененное дерево.
Гипотетическая общая предковая последовательность разделилась на 2 ветви, каждая из которых в свою очередь имеет несколько ответвлений. Одна из них дает нам GLNR_BACCE и HSPR_STRCO. Вторая BLTR_BACSU, YCGE_ECOLI и Y701_SYNY3.

III. Получение и описание дерева, построенного по методу ближайших соседей

С помощью программы emma я построила множественное выравнивание последовательностей. В процессе работы emma были созданы руководящие деревья (guide tree). Из предложенных вариантов я выбрала типы деревьев, аналогичные полученным в предыдущем заданиии.

В результате сравнения NJ-деревьев с соответствующими UPGMA-деревьями оказалось, что они предлагают разные сценарии эволюции. Неукорененное NJ-дерево разделяет предковую последовательность на 3, а не на 2 ветви, как UPGMA-дерево. Различие состоит в том, что оно "отделяет" YCGE_ECOLI от BLTR_BACSU и Y701_SYNY3.
Соответственно, то же самое делает и укорененное NJ-дерево.


© Лозиер Екатерина