Реконструкция филогении по нуклеотидным последовательнсотям. Анализ деревьев, содержащих паралоги.

Построение дерева по нуклеотидным последовательностям

При помощи ряда программ (entret, seqret, muscle и другие) были получены последовательности ДНК, кодирующие 16S рРНК, и построено их выравнивание.
Данный файл был подан на вход программе fdnapars.


       +--GEOKA     
  +----3  
  |    |  +-BACSU     
  |    +--6  
  |       |  +--BACAN     
  |       +--5  
  |          |  +-ENTFA     
  |          +--4  
  |             +-----LACAC     
  |  
  |   +-CLOTE     
  1---2  
  |   +-CLOB1     
  |  
  +------FINM2

Скобочная форма: ((GEOKA:0.05020,(BACSU:0.03176,(BACAN:0.04626,(ENTFA:0.04280, LACAC:0.11065):0.03616):0.01931):0.02491):0.07847,(CLOTE:0.04423, CLOB1:0.04035):0.06160,FINM2:0.12311);

Правильные ветви:
(LACAC, ENTFA)
(CLOTE, CLOB1)
((CLOTE, CLOB1), FINM2)

Верное дерево:

Построение и анализ дерева, содержащего паралоги



                                +--HSLU_GEOKA
                             +-11  
                          +-10  +--CLPY_BACSU
                          !  !  
        +-----------------9  +-----HSLU_BACAN
        !                 !  
        !                 +--------HSLU_ENTFA
     +--8  
     !  !           +--------------CLPX_ENTFA
     !  !           !  
     !  !           !           +--CLPX_BACAN
     !  +-----------4        +--7  
     !              !  +-----6  +--CLPX_BACSU
  +--2              !  !     !  
  !  !              +--5     +-----CLPX_GEOKA
  !  !                 !  
  !  !                 !        +--CLPX_CLOTE
  1  !                 +--------3  
  !  !                          +--CLPX_CLOB1
  !  !  
  !  +-----------------------------CLPE_BACSU
  !  
  +--------------------------------CLPC_BACSU

Ортологи:
CLPX_BACAN, CLPX_BACSU
CLPX_CLOTE, CLPX_CLOB1

Паралоги:
CLPY_BACSU, CLPX_BACSU
CLPE_BACSU, CLPC_BACSU

Доделки

1) Отоборанные бактерии

Мнемоника	AC записи EMBL	Координаты FT, в которой описано 16S рРНК
BACAN	AE016879	9335:10841
BACSU	CP002468	2306291..2307843
CLOB1	FR773526	9246..10747
CLOTE	AE015927	complement(8715..10223)
ENTFA	CP002491	complement(374851..376399)
FINM2	AP008971	197837..199361
GEOKA	BA000043	10421..11973
LACAC	CP000033	59255..60826

Команда, которой создавали файл с последовательностью рРНК данной бактерии:

seqret "BACAN.enret[9335:10841]" stdout >> rna.fasta (для всех остальных аналогично)
seqret CLOTE.entret -sask stdout >>rna.fasta (комплементарная цепь)

2) Команда, с помощью которой получено выравнивание последовательностей 16S рРНК бактерий:

muscle -in newrna.fasta -out rna.fasta

3) Для построения деревьев была использована команда fdnapars. На вход подавался файл с последовательностями rna.fasta. Полученный файл.

Правильные ветви в полученном дереве:
(LACAC, ENTFA)
(CLOTE, CLOB1)
((CLOTE, CLOB1), FINM2)

4)Реконструкция по белкам, сделанная в предыдущих заданиях, оказалась менее точной, чем реконструкция по РНК:

fprotpars - 2 верных ветви
алгоритм Neighbor-Joining - топология дерева неправильная [нет (LACAC, ENTFA)]
алгоритм UPGMA - топология неверная [нет (LACAC, ENTFA)]
TreeTop - топология дерева неправильная [совпадает только ((CLOTE, CLOB1), FINM2) и (CLOTE,CLOB1)]
Во всех этих реконструкциях встретились ветви
(LACAC,ENTFA,BACAN,BACSU,GEOKA) против (FINM2,CLOTE,CLOB1)
(CLOTE,CLOB1) против (FINM2,LACAC,ENTFA,GEOKA,BACAN,BACSU)