Филогенетические деревья. Занятие 1 | Учебный сайт Валяевой Анны

Что такое филогенетическое дерево

Для выполнения задания я выбрала 7 бактерий отдела Firmicutes из списка. Их названия и соответствующие мнемонические обозначения приведены в таблице 1. Для этих видов было построено филогенетическое дерево, изображенное на рисунке 1 и основанное на приведенном в задании более ветвистом дереве.

Таблица 1. Названия выбранных видов бактерий и их мнемонические обозначения.

Название	Мнемоника
Bacillus anthracis	BACAN
Clostridium botulinum	CLOB1
Enterococcus faecalis	ENTFA
Geobacillus kaustophilus	GEOKA
Lactobacillus acidophilus	LACAC
Listeria monocytogenes	LISMO
Staphylococcus epidermidis	STAES

Филогенетическое дерево выбранных бактерий

Рис. 1. Филогенетическое дерево 7 видов бактерий из отдела Firmicutes. Изображение получено с помощью программы MEGA.

Скобочная формула данного дерева:
(CLOB1,((LACAC,ENTFA),(((BACAN,GEOKA),LISMO),STAES)));

Нетривиальные ветви дерева:
1) {LACAC, ENTFA} против {CLOB1, BACAN, GEOKA, LISMO, STAES}
2) {BACAN, GEOKA, LISMO, STAES} против {CLOB1, LACAC, ENTFA}
3) {BACAN, GEOKA, LISMO} против {CLOB1, LACAC, ENTFA, STAES}
4) {BACAN, GEOKA} против {CLOB1, LACAC, ENTFA, LISMO, STAES}

Реконструкция филогении

С помощью таксономического сервиса NCBI я выяснила, к каким таксонам относятся выбранные мной бактерии. Эта информация предсавлена в таблице 2.

Нетривиальная ветвь 1) отделяет порядок Lactobacillales, в который входят бактерии LACAC, ENTFA.
Ветвь 2) - порядок Bacillales (BACAN, GEOKA, LISMO, STAES),
3) - семейства Bacillaceae(BACAN, GEOKA) и Listeriaceae(LISMO),
4) - семейство Bacillaceae (BACAN, GEOKA).

Ветвь с CLOB1 находится вдалеке от всех остальных, поскольку входит в отдельный класс Clostridia (остальные 6 бактерий относятся к классу Bacilli).

Таблица 2. Таксономия выбранных бактерий из отдела Firmicutes.

Название	Мнемоника	Класс	Порядок	Семейство
Bacillus anthracis	BACAN	Bacilli	Bacillales	Bacillaceae
Clostridium botulinum	CLOB1	Clostridia	Clostridiales	Clostridiaceae
Enterococcus faecalis	ENTFA	Bacilli	Lactobacillales	Enterococcaceae
Geobacillus kaustophilus	GEOKA	Bacilli	Bacillales	Bacillaceae
Lactobacillus acidophilus	LACAC	Bacilli	Lactobacillales	Lactobacillaceae
Listeria monocytogenes	LISMO	Bacilli	Bacillales	Listeriaceae
Staphylococcus epidermidis	STAES	Bacilli	Bacillales	Staphylococcaceae

Укоренение в среднюю точку

С помощью программы retree пакета PHYLIP дерево белков шаперонинов, построенной в JalView методом Neighbor-Joining using % identity, было переукоренено в среднюю точку. Изображение полученного дерева представлено на рисунке 2.

Рис. 2. Укорененное в среднюю точку дерево белков шаперонинов. Изображение получено с помощью программы MEGA.

Укоренение произошло в ветвь {CLOB1} против всех остальных, что сочетается с топологией "правильного" дерева (рис. 1).