На главную страницу третьего семестра 

Реконструкция филогенетического дерева с помощью 4-х разных методов


Исходное филогенетическое дерево



Матрица попарных расстояний, выданная программой ednadist 

            A       B       C       D       E       F 
  A    0.0000  0.5148  1.0993  1.0218  1.5277  1.3416 
  B    0.5148  0.0000  1.0566  1.0625  1.6881  1.4638 
  C    1.0993  1.0566  0.0000  0.4593  1.7306  1.5277 
  D    1.0218  1.0625  0.4593  0.0000  1.7603  1.4338 
  E    1.5277  1.6881  1.7306  1.7603  0.0000  0.7037 
  F    1.3416  1.4638  1.5277  1.4338  0.7037  0.0000


Варианты реконструкции дерева

  • Дерево, реконструированное по методу UGPMA: 

    •  
                                 +---------------A
                 +---------------2                
                 !               +---------------B
  +--------------4                                
  !              !                 +-------------C
  !              +-----------------1              
--5                                +-------------D
  !                                               
  !                         +--------------------E
  +-------------------------3                     
                            +--------------------F

     
(((A:0.25740,B:0.25740):0.27262,(C:0.22965,D:0.22965):0.30037)
:0.24957,(E:0.35185,F:0.35185):0.42775);
    		Дерево является укорененным и ультраметрическим.
    Оно идентично начальному дереву.
    Дерево было построено с помощью программы eneighbor пакета PHYLIP, которая использует матрицу попарных расстояний.
  • Дерево, реконструированное по методу ближайших соседей (Neighbor-Joining): 

    •              +-------C                               
  +----------2                          
  !          +------D                   
  !                                     
  !                    +-------------E
--4--------------------1                
  !                    +------F       
  !                                     
  !      +------A                       
  +------3                              
         +--------B                     

                            
((C:0.24693,D:0.21237):0.35427,(E:0.46932,F:0.23438):0.67733,
(A:0.22233,B:0.29247):0.21873);
    		Дерево является неукорененным.
    Оно было построено с помощью программы eneighbor пакета PHYLIP, которая использует матрицу попарных расстояний.
  • Дерево, реконструированное по методу наибольшего правдоподобия (Maximum Likelihood): 

    •   +---------B                                              
  !                                                                      
  !                                     +--------F           
  !      +------------------------------4                    
  !      !                              +-----------------E  
--1------3                                                   
  !      !                +-----D                            
  !      +----------------2                                  
  !                       +--------C                         
  !                                                          
  +-------A                                                

                
(B:0.32814,((F:0.29849,E:0.60387):1.03063,(D:0.20972,C:0.30701):
0.54532):0.23470,A:0.26105);
    		Дерево является неукорененным.
    Оно было построено с помощью программы ednaml пакета PHYLIP, которая использует попарное выравнивание листьев дерева, т.е. данный метод является символьно-ориентированным.
  • Дерево, реконструированное по методу максимальной экономии (Parsimony): 
    •                               
              +--F
        +-----5   
        !     +--E
     +--4         
     !  !     +--D
  +--2  +-----3   
  !  !        +--C
--1  !            
  !  +-----------B
  !               
  +--------------A
    ((((F,E),(D,C)),B),A);     		Дерево является неукорененным.
    Оно было построено с помощью программы ednapars пакета PHYLIP, которая использует попарное выравнивание листьев дерева, т.е. данный метод является символьно-ориентированным.


    Cравнение топологии исходного филогенетического дерева модели и 4-х вариантов его реконструкции
    Ветвь
    ABCDEF
    		Исходное
    дерево модели     		UPGMA NJ ML Parsimony
    110000 + + + + +
    001100 + + + + +
    000011 + + + + +

    Как видно из таблицы, все внутренние ветви исходного филогенетического дерева присуствуют во всех 4-х вариантах его реконструкции. Таким образом, основываясь на полном совпадении внутренних ветвей во всех пяти деревьях, можно сделать вывод, что реконструкция хода эволюции при такого уровня расстояниях между последовательностями является достаточно надежной.
    При реконструкции исходного дерева наиболее эффекитивным оказался метод UPGMA, так как его алгоритм строит укорененные ультраметрические деревья.

    © Глотова Ирина,2005