Алгоритмы реконструкции деревьев. Укоренение. Бутстреп
Филогенетические деревья, построенные методом Neighbour Joining (см. предыдущий практикум), являются неукорененными. Программа Mega по не совсем понятным причинам отказывается укоренять деревья, поэтому используем программу retree пакета PHYLIP.
Neighbour Joining Using % Identity
Дерево укоренено в среднюю точку. На Рис. 1 стрелкой указана ветвь, в которую произошло укоренение. Относительно правильного дерева (Рис. 1 Практикума 2), данное укоренение скорее всего неправильно. Наиболее приемлемым было бы укоренение в {CLOTE} (тривиальная ветвь).
Neighbour Joining Using BLOSUM62
На Рис. 3 стрелкой указана ветвь, в которую произошло укоренение. Сравнивая полученное укорененное дерево (Рис. 4) с правильным, можно сделать вывод, что укоренение вряд ли можно считать правильным.
Деревья, построенные методом "Maximum Parsimony", невозможно укоренить в среднюю точку (нет данных о длине ветвей). Поэтому воспользуемся укоренением с помощью внешней группы.
В качестве внешней группы используем белок семейства IF2 из кишечной палочки Escherichia coli (if2_ecoli). Было получено выравнивание этого белка с выбранными ранее (Практикум 2). Результат был импортирован в программу Mega. Методом максимальной экономии ("Maximum Parsimony") дерево было укоренено в ветвь, которая ведет к ECOLI (Рис. 5).
Сравнивая полученное укорененное дерево (Рис. 5) с правильным, можно сделать вывод, что такое укоренение можно считать правильным. Отличие от правильного дерева: ветвь {LISMO, GEOKA} (в правильном дереве присутствует ветвь {BACSU, GEOKA}).
Программа Mega позволяет провести бутстреп-анализ филогении рассматриваемых белков методом UPGMA (число реплик равно 100). При этом получаем
Согласно Рис. 6 и Рис. 7 исходное и скорректированное деревья не отличаются. Эти деревья имеют общие с правильным нетривиальные ветви (в этих деревьях выделяется ветвь {LACDA, CLOTE}, а в правильном дереве есть ветвь {LACDA, ENTFA}).
Ветвь {LACDA, CLOTE} vs {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA} является неверной, но имеет достаточно высокую поддежку (87 по сравнению со значениями 39, 48 и 91 для других ветвей). При этом некоторые правильные ветви имею значительно меньшую поддержку (39, 48).