Реконструкция филогении

Таксономия бактерий

Mnemonic	Superkingdom	Phylum	Class	Order	Family	Genus	Name
BRUSU	Bacteria	Proteobacteria	Alphaproteobacteria	Rhizobiales	Brucellaceae	Brucella	Brucella suis
BARHE	Bacteria	Proteobacteria	Alphaproteobacteria	Rhizobiales	Bartonellaceae	Bartonella	Bartonella henselae
RHIME	Bacteria	Proteobacteria	Alphaproteobacteria	Rhizobiales	Rhizobiaceae	Sinorhizobium	Rhizobium meliloti
PARDP	Bacteria	Proteobacteria	Alphaproteobacteria	Rhodobacterales	Rhodobacteraceae	Paracoccus	Paracoccus denitrificans
PASMU	Bacteria	Proteobacteria	Gammaproteobacteria	Pasteurellales	Pasteurellaceae	Pasteurella	Pasteurella multocida
POLAQ	Bacteria	Proteobacteria	Betaproteobacteria	Burkholderiales	Burkholderiaceae	Polynucleobacter	Polynucleobacter asymbioticus
THIDA	Bacteria	Proteobacteria	Betaproteobacteria	Nitrosomonadales	Thiobacillaceae	Thiobacillus	Thiobacillus denitrificans
AROAE	Bacteria	Proteobacteria	Betaproteobacteria	Rhodocyclales	Rhodocyclaceae	Aromatoleum	Aromatoleum aromaticum

Нетривиальная ветвь 1 выделяет часть class Betaproteobacteria (AROAE, THIDA)
Нетривиальная ветвь 2 разделяет class Betaproteobacteria (AROAE, THIDA, POLAQ) и class Alphaproteobacteria(PARDP, RHIME, BRUSU, BARHE) + class Gammaproteobacteria (PASMU)
Нетривиальная ветвь 3 разделяет class Betaproteobacteria (AROAE, THIDA, POLAQ) + class Gammaproteobacteria (PASMU) и class Alphaproteobacteria(PARDP, RHIME, BRUSU, BARHE)
Нетривиальная ветвь 4 выделяет order Rhizobiales (BRUSU, BARHE, RHIME)
Нетривиальная ветвь 5 выделяет часть order Rhizobiales (BRUSU, BARHE)

Фелогенетическое дерево бактерий

Скобочная формула дерева
((((AROAE,THIDA),POLAQ),PASMU),(((BRUSU,BARHE),RHIME),PARDP));

Рисунок дерева

Ветви дерева
Всего 5 нетривиальных ветвей:

{AROAE, THIDA} против {POLAQ, PASMU, PARDP, RHIME, BRUSU, BARHE}
{AROAE, THIDA, POLAQ} против {PASMU, PARDP, RHIME, BRUSU, BARHE}
{AROAE, THIDA, POLAQ, PASMU} против {PARDP, RHIME, BRUSU, BARHE}
{AROAE, THIDA, POLAQ, PASMU, PARDP} против {RHIME, BRUSU, BARHE}
{AROAE, THIDA, POLAQ, PASMU, PARDP, RHIME} против {BRUSU, BARHE}

Ортологи и паралоги

Из директории /P/y17/Proteomes были взяты полные геномы бактерий, указанных в начале отчёта. Объединил файлы в один командой

cat *.fasta >> all.fa

Затем из полученного файла была создана база данных для локального поиска blast гомологов белка CLPX_ECOLI. Команды:

makeblastdb -in all.fa -dbtype prot
blastp -query CLPX_ECOLI.fa -db all.fa -out result.out -evalue 0.001

Из файла res.out были взяты мнемоники белков, по которым в JalView с помощью Fetch Sequences были получены последовательности белков, которые были выровнены программой Muscle с параметрами по умолчанию. Полученное множественное выравнивание muscle_alignment.fa было открыт о в программе Mega 7 для построения филогенетического дерева программой Maximum likelihood.

Изображение дерева

Ссылка на файл со скобочной формулой.

Анализ дерева

Примерами групп ортологичных белков являются гены CLPX и HSLU (+ Q3SFW1). Поскольку они встречаются у большинства из выбранных бактерий и накопили различия в результате видообразования. Примером белков-паралогов являются гены A1BBJ2 PARDP и A1AZV8 PARDP. Это два гена одноо организма, кодирующие один и тот же белок (с некоторыми отличиями), которые возникли в результате дупликации гена предшественника в этом организме.