Филогенетические деревья 2

1.

Lactobacillus delbrueckii (LACDA)
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus

Lactococcus lactis (LACLM)  
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Lactococcus 

Listeria monocytogenes (LISMO)
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales;      Listeriaceae;     Listeria

Staphylococcus aureus (STAA1)  
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales;      Staphylococcaceae; Staphylococcus
 
Staphylococcus epidermidis (STAES)
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales;      Staphylococcaceae; Staphylococcus

Streptococcus pyogenes (STRP1)  
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus

Streptococcus pneumoniae (STRPN) 
Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus 


Ветви филогенетического дерева отделяют следующие таксоны:
{LISMO, STAA1, STAES} против {LACDA, LACLM, STRP1, STRPN} отделяет отряд Bacillales 
{STAA1, STAES} против {LISMO, LACDA, LACLM, STRP1, STRPN} отделяет семейство Staphylococcaceae
{LACLM, STRP1, STRPN} против {LACDA, LISMO, STAA1, STAES} отделяет семейство Streptococcaceae
{STRP1, STRPN} против {LISMO, LACDA, LACLM, STAA1, STAES} отделяет род Streptococcus



2.

Для реконструкции филогенетического древа был выбран рибосомный белок L3 (RL3)



3.

Было проведено выравнивание последовательностей белка RL3 программой muscle



5.

Было получено единственное дерево
Дерево fprotpars в скобочной форме:
(((LISMO,(((STRPN,STRP1),LACLM),LACDA)),STAES),STAA1)

Полученное древо совпадает с правильным (см. предыдущее занятие)  



6.

Матрица расстояний:

STRPN  0.000000  0.380618  0.411448  0.347082  0.269297  0.184907  0.089294

STAA1  0.380618  0.000000  0.084325  0.594399  0.383128  0.477489  0.411509
  
STAES  0.411448  0.084325  0.000000  0.625800  0.367137  0.497983  0.434394
  
LACDA  0.347082  0.594399  0.625800  0.000000  0.443709  0.388794  0.395664
  
LISMO  0.269297  0.383128  0.367137  0.443709  0.000000  0.353345  0.261540
  
LACLM  0.184907  0.477489  0.497983  0.388794  0.353345  0.000000  0.199754
  
STRP1  0.089294  0.411509  0.434394  0.395664  0.261540  0.199754  0.000000


Аксиома ультраметричности выполняется

d(STRPN, STAA1) < max( d(STRPN, STAES), d(STAA1, STAES)  0.380618 < 0.411448
d(LACLM, STRP1) < max( d(LACLM, LISMO), d(STRP1, LISMO)  0.199754 < 0.353345

Аксиома аддитивности выполняется

d(STRPN, STAA1) + d(STAES, LACDA) = 0.380618 + 0.625800 = 1.006
d(STRPN, STAES) + d(STAA1, LACDA) = 0.411448 + 0.594399 = 1.006
d(STRPN, LACDA) + d(STAA1, STAES) = 0.347082 + 0.084325 = 0.431



7.

Дерево построенное с помощью алгоритма Neighbor-joining


  +--STAES     
  ! 
  !            +------LISMO     
  1------------2 
  !            !    +---------------LACDA     
  !            +----4 
  !                 ! +------LACLM     
  !                 +-5 
  !                   ! +---STRP1     
  !                   +-3 
  !                     +-STRPN     
  ! 
  +-STAA1     



С помощью алгоритма UPGMA


             +--STAA1     
  +----------1 
  !          +--STAES     
--6 
  ! +-----------LACDA     
  +-5 
    !  +--------LISMO     
    +--4 
       !  +-----LACLM     
       +--3 
          !  +--STRP1     
          +--2 
             +--STRPN     

Дерево полученное Neighbor-joining алгоритмом совпадает с правильным, если его укоренить в
ветвь {LISMO, STAA1, STAES} vs {LACDA, LACLM, STRP1, STRPN}

Дерево UPGMA отличается от настоящего дерева.

Писутствует ветвь: 
{LISMO, LACLM, STRP1, STRPN} против {LACDA, STAA1, STAES} 

Отсутствует ветвь: 
{LISMO, STAA1, STAES} против {LACDA, LACLM, STRP1, STRPN}