Реконструкция филогенетических деревьев

Таксоны

Пользуясь таксономическим сервисом NCBI, определим, к каким таксонам относятся отобранные бактерии.

Таблица 1. Таксоны отобранных бактерий

Название	Мнемоника	Таксономия
Bacillus subtilis	BACSU	Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group
Clostridium tetani	CLOTE	Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium
Enterococcus faecalis	ENTFA	Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Enterococcaceae; Enterococcus
Finegoldia magna	FINM2	Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiales incertae sedis; Clostridiales Family XI. Incertae Sedis; Finegoldia
Geobacillus kaustophilus	GEOKA	Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Geobacillus
Staphylococcus aureus	STAA1	Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus
Streptococcus pyogenes	STRP1	Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Streptococcus
Listeria monocytogenes	LISMO	Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Listeriaceae; Listeria

Рисунок 1. Настоящее дерево с подписями крупных таксонов на соответствующих ветвях.

Реконструкция по белкам семейства EFTS

Выберем функцию белков из списка - Фактор элонгации трансляции Ts, мнемоника EFTS. Реконструируем филогенетическое дерево по белкам с этой функцией.

Ниже приведено выравнивание с помощью muscle выбранных белков с заданной функцией.

На выравнивнивании выделяются два белка: FINM2 (в середине у него отсутствует участок, соответствующий довольно большому количеству позиций, совпадающих у других белков) и STRP1 (эта последовательность длиннее всех остальных).

Реконструируем филогенетическое дерево четырьмя методами, доступными из JalView, и открываем файлы в Newick-формате с помощью MEGA. Сравним топологию полученных деревьев с топологией правильного дерева.

Метод построения	Изображение
Настоящее
Ветви: (CLOTE, FINM2) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (ENTFA, STRP1) vs (CLOTE, FINM2, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1)
average distance - identity
Ветви совпадают с реальными: (BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, LISMO, STAA1)
Есть в новом, но нет в настоящем: (BACSU, GEOKA, FINM2) vs (CLOTE, LISMO, ENTFA, STRP1, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, FINM2) vs (CLOTE, STAA1, ENTFA, STRP1) (BACSU, GEOKA, LISMO, FINM2, STAA1) vs (CLOTE, ENTFA, STRP1) (BACSU, GEOKA, LISMO, FINM2, ENTFA, STAA1) vs (CLOTE, STRP1)	Есть в настоящем, но нет в новом: (CLOTE, FINM2) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (ENTFA, STRP1) vs (CLOTE, FINM2, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1)
average distance - blossum
Ветви совпадают с реальными: (BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1)
Есть в новом, но нет в настоящем: (LISMO, STAA1) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, CLOTE, FINM2) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1, ENTFA) vs (CLOTE, FINM2, STRP1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1, ENTFA, CLOTE) vs (FINM2, STRP1)	Есть в настоящем, но нет в новом: (CLOTE, FINM2) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (ENTFA, STRP1) vs (CLOTE, FINM2, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, STAA1)
neighbour-joining - identity
Ветви совпадают с реальными: (BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, FINM2, CLOTE, STAA1) vs (ENTFA, STRP1) (CLOTE, FINM2) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1)
Есть в новом, но нет в настоящем: (BACSU, GEOKA, LISMO, FINM2, CLOTE) vs (STAA1, ENTFA, STRP1) (BACSU, GEOKA, LISMO, FINM2, CLOTE, STAA1, ENTFA) vs (STRP1)	Есть в настоящем, но нет в новом: (BACSU, GEOKA, LISMO) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1)
neighbour-joining - blossum
Ветви совпадают с реальными: (BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1)
Есть в новом, но нет в настоящем: (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1, ENTFA) vs (CLOTE, FINM2, STRP1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1, ENTFA, CLOTE, STRP1) vs (FINM2)	Есть в настоящем, но нет в новом: (CLOTE, FINM2) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (ENTFA, STRP1) vs (CLOTE, FINM2, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, STAA1)

Реконструируем дерево методом "Maximum Parsimony". Укоренили дерево в ветвь STRP1.

Ветви совпадают с реальными: (BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, LISMO, STAA1)
Есть в новом, но нет в настоящем: (ENTFA, LISMO) vs (CLOTE, STRP1, BACSU, GEOKA, FINM2, STAA1) (ENTFA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, STRP1, BACSU, GEOKA, FINM2) (ENTFA, LISMO, STAA1, BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, STRP1, FINM2) (ENTFA, LISMO, STAA1, BACSU, GEOKA, CLOTE) vs (STRP1, FINM2) (ENTFA, LISMO, STAA1, BACSU, GEOKA, STRP1, FINM2) vs (CLOTE)	Есть в настоящем, но нет в новом: (CLOTE, FINM2) vs (ENTFA, STRP1, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (ENTFA, STRP1) vs (CLOTE, FINM2, BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1, STAA1) (BACSU, GEOKA, LISMO, STAA1) vs (CLOTE, FINM2, ENTFA, STRP1)

Как ни странно, укоренение не разделило два класса: Bacilli и Clostridia, но отделило ветвь (ENTFA, LISMO, STAA1, BACSU, GEOKA) vs (CLOTE, STRP1, FINM2). Данное дерево нельзя из-за этого считать достоверным.

Выравнивание в формате fasta Наверх