Реконструкция филогенетического дерева с помощью 4-х разных методов.

Мое исходное дерево:

Матрица эволюционных расстояний, определенных по методу Джукса - Кантора между последовательностями полученного выравнивания с помощью программы ednadist.

DXR_A      0.0000  0.4201  0.8908  0.8963  0.8638  1.3137
DXR_B      0.4201  0.0000  0.8586  0.8880  0.8404  1.3844
DXR_C      0.8908  0.8586  0.0000  0.2659  0.7837  1.4058
DXR_D      0.8963  0.8880  0.2659  0.0000  0.7861  1.4802
DXR_E      0.8638  0.8404  0.7837  0.7861  0.0000  1.4984
DXR_F      1.3137  1.3844  1.4058  1.4802  1.4984  0.0000

+-----------DXR_A +-------------2 ! +-----------DXR_B +---------------4 ! ! +------DXR_C ! ! +---------------1 --5 +--3 +------DXR_D ! ! ! +----------------------DXR_E ! +-----------------------------------------DXR_F	Это укорененное филогенетическое дерево построено по методу UGPMA. Данный алгоритм не является переборным, работает на основании матрицы расстояний, а не множественного выравнивания. Именно по этой причине данное построенное дерево является единственным полностью совпавшим по топологии с исходным. с помощью программы eneighbor Скобочная формула: (((DXR_A.:0.21005,DXR_B.:0.21005):0.22644,((DXR_C.:0.13295, DXR_D.:0.13295):0.25950,DXR_E.:0.39245):0.04404):0.27176, DXR_F.:0.70825);
+------DXR_C +--------------1 +-----3 +--------DXR_D ! ! ! +-----------------------DXR_E ! --4----------------------------------------------------------DXR_F ! ! +-----------DXR_A +---------2 +------------DXR_B	Это дерево построено по методу ближайших соседей (Neighbor-Joining) с помощью той же программы eneighbor. Этот метод не строит дерево от листьев к предковым последовательностям, а разрешает изначально созданную небинарность. Логично, что созданное в ходе этого алгоритма дерево является неукорененным. Скобочная формула: (((DXR_C.:0.11899,DXR_D.:0.14691):0.25348,DXR_E.:0.39847):0.10226, DXR_F.:0.97599,(DXR_A.:0.20554,DXR_B.:0.21456):0.16301);
+------DXR_B ! ! +------------------------------------------------DXR_F --1-----4 ! ! +-------------DXR_E ! +---3 ! ! +---DXR_D ! +--------2 ! +---DXR_C ! +------DXR_A	Дерево, построенное по методу наибольшего правдоподобия (Maximum Likelihood) с помощью программы ednaml. Скобочная формула: (DXR_B.:0.23723,(DXR_F.:1.62582,(DXR_E.:0.46932, (DXR_D.:0.13961,DXR_C.:0.14325):0.29721):0.10824):0.19154, DXR_A.:0.22096);
+--DXR_F +-----5 ! +--DXR_E +--4 ! ! +--DXR_D +--2 +-----3 ! ! +--DXR_C --1 ! ! +-----------DXR_B ! +--------------DXR_A	Дерево, построенное по методу максимальной экономии (Parsimony) с помощью программы ednapars. Программа выдает на выходе два дерева. Это первое. Скобочная формула: ((((DXR_F.,DXR_E.),(DXR_D.,DXR_C.)),DXR_B.),DXR_A.)[0.5000];
+--------DXR_F +--5 ! ! +-----DXR_E ! +--4 +--2 ! +--DXR_D ! ! +--3 ! ! +--DXR_C --1 ! ! +-----------DXR_B ! +--------------DXR_A	А это второе дерево. Как видно из скобочной формулы этот метод не измеряет длины ветвей, является символьно- ориетированным. Скобочная формула: (((DXR_F.,(DXR_E.,(DXR_D.,DXR_C.))),DXR_B.),DXR_A.)[0.5000];

Cравнение топологии исходного филогенетического дерева модели и 4-х вариантов его реконструкции.

Результаты.

Абсолютно верно исходное дерево было воссоздано только алгоритмом UGPMA. Также из таблицы, в которой отражено присутствие в топологии всех пяти деревьев тех или иных ветвей, видно, что сходные по топологии деревья построены по методам ближайших соседей (Neighbor-Joining) и наибольшего правдоподобия (Maximum Likelihood). Программа, которой мы создавали мутантные последовательности, расставляла замены случайно, не задумываясь над их биологическим смыслом. Метод Maximum Likelihood пытается проверить биологический смысл, оценить вероятность такого хода эволюции.