| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
  |   |
Занятие 1Необходимо построить филогенетическое дерево следующих протеобактерий:
c помощью приведенного ниже дерева: ![]() Скобочная формула: ((BRAJA,RHIEC),((BURCA,NEIMA),(VIBFM,(ECOLI,(YERPS,YERPE))))) Изображение дерева: ![]() Ветви дерева: Дерево содержит пять нетривиальных ветвей: 1) {BRAJA, RHIEC} против {VIBFM, ECOLI, YERPS, YERPE, BURCA, NEIMA} 2) {BURCA, NEIMA} против {BRAJA, RHIEC, VIBFM, ECOLI, YERPS, YERPE} 3) {YERPS, YERPE} против {ECOLI, VIBFM, BURCA, NEIMA, BRAJA, RHIEC} 4) {BRAJA, RHIEC, BURCA, NEIMA} против {VIBFM, ECOLI, YERPS, YERPE} 5) {ECOLI, YERPS, YERPE} против {VIBFM, BURCA, NEIMA, BRAJA, RHIEC} Занятие 21.Таксономия исследуемых бактерий представлена в следующей таблице:
Построенное ранее филогенетическое дерево соответствует приведенной в таблице таксономии. На изображении отмечены нетривиальные ветви, отделяющие некоторые таксоны: ![]() 2.Дерево будет реконструироваться по факторам элонгации трансляции Ts (EFTS).Последовательности белков с данной функцией из исследуемых бактерий находятся в файле seqs.fasta. 3.Полученные последовательности выравниваем с помощью muscle. Выравнивание - в файле seqs_al.fasta.4. - дополнительно5.При реконструкции дерева программой fprotpars был получен единственный результат:(((BURCA,(NEIMA,(((YERPS,YERPE),ECOLI),VIBFM))),RHIEC),BRAJA); +--------------BURCA ! +--7 +-----------NEIMA ! ! ! ! ! ! +--YERPS ! +--6 +--5 ! ! +--4 +--YERPE +--2 ! ! ! ! ! +--3 +-----ECOLI ! ! ! 1 ! +--------VIBFM ! ! ! +-----------------RHIEC ! +--------------------BRAJA Полученное дерево отличается от правильного, fprotpars разбил нетривиальную ветвь {BURCA, NEIMA} и объединил белок бетапротеобактерии NEIMA с белками гаммапротеобактерий. Таким образом, дерево, построенное fprotpars, содержит нетривиальную ветвь {NEIMA, YERPS, YERPE, ECOLI, VIBFM} против {BURCA, RHIEC, BRAJA}. Первоначальное дерево этой ветви не содержит. 6.Оценим эволюционные расстояния между последовательностями программой fprotdist. Полученная матрица расстояний выглядит так:BRAJA RHIEC VIBFM ECOLI YERPE YERPS NEIMA BURCA BRAJA 0.000000 0.605447 0.984811 0.891410 0.950316 0.950316 1.048141 1.032053 RHIEC 0.605447 0.000000 0.919991 0.848204 0.876218 0.876218 0.817834 0.974753 VIBFM 0.984811 0.919991 0.000000 0.375669 0.445450 0.445450 0.828458 0.923133 ECOLI 0.891410 0.848204 0.375669 0.000000 0.236520 0.236520 0.784271 0.821287 YERPE 0.950316 0.876218 0.445450 0.236520 0.000000 0.000010 0.807819 0.810459 YERPS 0.950316 0.876218 0.445450 0.236520 0.000010 0.000000 0.807819 0.810459 NEIMA 1.048141 0.817834 0.828458 0.784271 0.807819 0.807819 0.000000 0.682139 BURCA 1.032053 0.974753 0.923133 0.821287 0.810459 0.810459 0.682139 0.0000001) Ультраметричность: из трех расстояний между тремя листьями два равны между собой и не меньше третьего. Проверим расстояния между BRAJA, RHIEC и VIBFM: d(BRAJA,RHIEC) = 0.605447 d(BRAJA,VIBFM) = 0.984811 d(RHIEC,VIBFM) = 0.919991Принцип выполняется (близкие между собой расстояния больше третьего), отклонение от равенства - 0.064820. Другой пример: BRAJA, YERPE, BURCA d(BRAJA,YERPE) = 0.950316 d(BRAJA,BURCA) = 1.032053 d(YERPE,BURCA) = 0.810459Ближе к равенству здесь d(BRAJA,YERPE) и d(BRAJA,BURCA) - отклонение равно 0.081737. Оба эти расстояния больше третьего, принцип ультрасимметричности выполняется. 2) Аддитивность - для четырех последовательностей А, B, C, D из трех сумм расстояний d(A,B)+d(C,D), d(A,C)+d(B,D) и d(A,D)+d(B,C) две равны между собой и больше третьей. Рассмотрим расстояния между BRAJA, RHIEC, VIBFM, ECOLI: d(BRAJA,RHIEC) + d(VIBFM,ECOLI) = 0.981116 d(BRAJA,VIBFM) + d(RHIEC,ECOLI) = 1.833015 d(BRAJA,ECOLI) + d(RHIEC,VIBFM) = 1.811401Принцип выполняется. Отклонение от равенства - 0.021614. 7.Для реконструкции дерева программой fneighbor использовался файл seqs_al.fprotdist.При использовании алгоритма UPGMA получено укорененное дерево: ((BRAJA:0.30272,RHIEC:0.30272):0.16270,((VIBFM:0.21109,(ECOLI:0.11826, (YERPE:0.00000,YERPS:0.00000):0.11826):0.09283):0.20101, (NEIMA:0.34107,BURCA:0.34107):0.07104):0.05332); +-----------------BRAJA +---------4 ! +-----------------RHIEC ! ! +------------VIBFM --7 +-----------3 ! ! ! +------ECOLI ! ! +-----2 ! ! ! +YERPE +--6 +------1 ! +YERPS ! ! +--------------------NEIMA +---5 +--------------------BURCAДерево совпадает с правильным. Алгоритм Neighbor-Joining (используется программой по умолчанию) дал результат, также совпавший с правильным деревом. В этом случае дерево неукорененное: (RHIEC:0.25740,((NEIMA:0.32033,BURCA:0.36181):0.09904,(VIBFM:0.23795, (ECOLI:0.09459,(YERPE:0.00000,YERPS:0.00000):0.14193):0.05434):0.19205):0.22536,BRAJA:0.34804); +--------------RHIEC ! ! +-------------------NEIMA ! +----2 ! ! +---------------------BURCA 1-------------3 ! ! +-------------VIBFM ! +----------5 ! ! +-----ECOLI ! +--6 ! ! +YERPE ! +--------4 ! +YERPS ! +--------------------BRAJA Таким образом, оба дерева совпали с правильным и отличаются от построенного fprotpars (различия указаны в пункте 5). 8. - дополнительноНазад |