Филогенетические деревья

1. Отобранные бактерии
   

   Название	Мнемоника	Таксономия
   Bacillus subtilis	BACSU	Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group
   Clostridium botulinum	CLOB1	Bacteria; Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium
   Clostridium tetani	CLOTE	Bacteria; Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium
   Enterococcus faecalis	ENTFA	Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Enterococcaceae; Enterococcus
   Finegoldia magna	FINM2	Bacteria; Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiales incertae sedis; Clostridiales Family XI. Incertae Sedis; Finegoldia
   Geobacillus kaustophilus	GEOKA	Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Geobacillus
   Lactobacillus acidophilus	LACAC	Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus
   Lactobacillus delbrueckii	LACDA	Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus

2. Скобочная формула дерева
   (((CLOTE,CLOB1),FINM2),(((LACDA,LACAC),ENTFA),(BACSU,GEOKA)));
3. Изображение дерева
   
4. Ветви дерева
   Дерево содержит пять нетривиальных ветвей:
   1) {CLOTE,CLOB1,FINM2} против {LACDA,LACAC,ENTFA,BACSU,GEOKA}
   2) {LACDA,LACAC,ENTFA} против {CLOTE,CLOB1,FINM2,BACSU,GEOKA}
   3) {CLOTE,CLOB1,FINM2,LACDA,LACAC,ENTFA} против {BACSU,GEOKA}
   4) {CLOTE,CLOB1} против {FINM2,LACDA,LACAC,ENTFA,BACSU,GEOKA}
   5) {LACDA,LACAC} против {CLOTE,CLOB1,FINM2,ENTFA,BACSU,GEOKA}
5. На дереве отобранных бактерий есть ветви, выделяющие некоторы таксоны, нпример:
     {CLOTE,CLOB1,FINM2} - Clostridia,
     {CLOTE,CLOB1} - Clostridiaceae,
     {LACDA,LACAC,ENTFA,BACSU,GEOKA} - Bacilli,
     {LACDA,LACAC,ENTFA} - Lactobacillales,
     {LACDA,LACAC} - Lactobacillaceae,
     {BACSU,GEOKA} - Bacillales.
   
6. Из предоставленного списка функций я выбрала следующую:
   Фактор элонгации трансляции Ts (мнемоника - EFTS).
   Из Swiss-Prot были получены последовательности белков с данной функцией из отобранных бактерий.
   С помощью программы muscle были получены выравнивания данных последовательностей. Дополнительное задание можно посмотреть здесь.
7. Программой fprotpars была проведена реконструкция дерева.
   fprotpars -sequence EFTS_aligned.fasta -outfile efts.fprotpars
   Скобочная формула (efts_aligned.treefile):
   ((((((CLOTE,CLOB1),FINM2),(GEOKA,BACSU)),ENTFA),LACDA),LACAC);
   Это единственное (неукорененное) дерево, выданное программой. Топология этого дерева совпалает с правильной.
   
8. Ниже приведена оценка эволюционных состояний, сделанная программой fprotdist.
   fprotdist -sequence EFTS_aligned.fasta -outfile efts.fprotdist
   
   
   
   то есть все теугольники равнобедренны (a=b всегда, a>=c, b>=c).
   (LACAC,BACSU)=0.830089
   (BACSU,CLOB1)=0.826901
   (LACAC,CLOB1)=1.002405
   0.830089 и 0.826901 меньше третьего, ультраметричность не выполняется.
   Аддитивность: из трёх сумм расстояний между четырьмя точками A,B,C,D две равны между собой и больше третьей (AB+CD=AC+BD>AD+BC).
   (LACAC,LACDA)+(ENTFA,GEOKA)=0.386283+0.511004=0.897287
   (LACAC,ENTFA)+(LACDA,GEOKA)=0.714161+0.738932=1.453093
   (LACDA,ENTFA)+(LACAC,GEOKA)=0.711666+0.801072=1.513386
   Аддитивность не выполняется, если не округлять значения.
9. Рекоснтрукция дерева с помощью программы fneighbor.
   1.Алгоритм Neighbor-Joining (по умолчанию, выдаёт неукоренённое дерево с длинами ветвей; не предполагает молекулярных часов)
     fneighbor -datafile efts.fprotdist -outfile efts.neighbor-joining -outtreefile eftsNJ.tree
     
     Скобочная формула:
     (LACDA:0.18941,(ENTFA:0.25376,((BACSU:0.18515,GEOKA:0.15788):0.08865, (FINM2:0.20853,(CLOB1:0.20884,CLOTE:0.16024):0.21712):0.14315):0.03959):0.26602,LACAC:0.19687);
   2.Алгоритм UPGMA (выдаёт укоренённое дерево с длинами ветвей. Его можно применять, если справедлива гипотеза молекулярных часов, т.е. матрица расстояний не слишком далека от ультраметрической)
      fneighbor -datafile efts.fprotdist -outfile efts_upgma.fneighbor -outtreefile efts_upgma.tree -treetype u
     
     Скобочная формула:
     ((LACAC:0.19314,LACDA:0.19314):0.23456,((ENTFA:0.26096,(BACSU:0.17152, GEOKA:0.17152):0.08945):0.12037,(FINM2:0.30509,(CLOB1:0.18454, CLOTE:0.18454):0.12055):0.07624):0.04636);
10. Предсказание филогении дерева с помощью TreeTop.
    Результаты можно посмотреть здесь.