Алгоритмы реконструкции деревьев

1. Укоренение в среднюю точку

Дерево, построенное методом neighbor-joining, было укоренено в среднюю точку при помощи программы retree пакета PHYLIP.

Файл со скобочной формулой, выданный программой neighbor, был скопирован в файл с именем intree.

1. Был запущен файл retree.exe. Программа выдала следующее сообщение:

2. Нажали кнопку Y.
Программа изобразила какое-то укоренение

3. Затем нажали кнопку M ("Midpoint root the tree").

Полученное дерево:

Укоренение произошло в ветвь: (FINM2, CLOTE, CLOB1) против (ENTFA, GEOKA, BACAN ,BACSU, LACAC)

Данное укоренение соответствует укоренению правильного дерева.

Дерево, построенное методом максимальной "бережливости", укоренить нельзя, так как метод не выдает длин ветвей.

Дерево, построенное методом UPGMA, просто нет смысла укоренять, так как данный метод уже выдает укорененное дерево.

2. Использование внешней группы

Для реконструкции укорененного дерева была использована внешняя группа.
В качестве неё использовался белок того же семейства из кишечной палочки (Escherichia coli, ECOLI).

В fasta-файл с последовательностями выбранных бактерий была добавлена последовательность белка из сенной палочки. Полученный файл был выровнен:

По полученному выравниванию был запущен fprotpars.
Выдача программы: изображения и скобочные формулы.

Было построено 4 дерева:

Если мы уберём внешнюю группу из первого дерева, то получим укорененное дерево с ветвями (одинаковыми для всех 4):
(CLOTE, CLOB1) против (FINM2, ENTFA, GEOKA, BACAN ,BACSU, LACAC).
Укоренение произошло в ветвь (CLOTE, CLOB1) против (FINM2, ENTFA, GEOKA, BACAN ,BACSU, LACAC).

Полученное дерево было обработано программой retree (выбрано действие "select an Outgroup", а в качестве номера указывался тот, что программа retree присвоила листу ECOLI (9)):

3. Бутстрэп-анализ

Выравнивание выбранных последовательностей было подано на вход программе fseqboot:
Результат: файл с бутстрэп-репликами

Файл с бутстрэп-репликами был подан на вход программе fprotpars для построения деревьев.
Результат: изображения и скобочные формулы.

Файл с изображениями деревьев был подан на вход программе fconsense для создания единого дерева по принципу "расширенного большинства" (extended majority rule tree).
Результат: скобочная формула и дерево по принципу "расширенного большинства"

Информация о ветвях:

Species in order:
1. CLOTE
2. CLOB1
3. FINM2
4. GEOKA
5. BACAN
6. BACSU
7. ENTFA
8. LACAC

Правильные ветви:
(BACAN, BACSU)
((CLOTE, CLOB1), FINM2)
(CLOTE, CLOB1)

После бустрэп-анализа дерево стало лучше по сравнению с полученным деревом программой fprotpars (добавилась ветвь (BACAN, BACSU)). Среди ветвей, получивших меньшинство, есть ветви, соответствующие правильному дереву: ((BACAN, BACSU), GEOKA), (ENTFA, LACAC).