Укоренение в среднюю точку

Для укоренения было выбрано дерево , построенное методом neighbour-joining с помощью identity (как более правильное из Neighbour Joining). Далее с помощью программы retree пакета PHYLIP это дерево было укоренено в среднюю точку. Полученное дерево представлено на рис. 1.


Рис.1
Переукоренение дерева в среднюю точку
Первоначальный вид дерева: (click to view)

Укоренение произошло в ветвь {LACAC, STRPN} vs {CLOTE, LISMO, STAES, GEOKA, BACSU, BACAN}. Истинный корень лежит на ветви {CLOTE} vs {others}, разделяя классы Bacilli и Clostridia. Таким образом, укоренение произошло не в верную ветвь (см. истинное дерево). Однако теперь, по крайней мере, виды семейства Lactobacillales оказались вместе.

Укоренение нельзя считать правильным.

Использование внешней группы

Т.к. деревья, построенные методом максимальной экономии, нельзя укоренить в среднюю точку, то для этой цели использовалось укоренение с помощью внешней группы.

К набору бактерий из предыдущих пунктов была добавлена E.coli. Последовательности 30S рибосомных белков S2 этих бактерий были выровнены программой muscle на сервере EBI. Полученное выравнивание импортировано в MEGA, и по нему построено филогенетическое дерево методом максимальной экономии, которое было переукоренено в ветвь, ведущую к E.coli. После этого была выбрана клада без Escherichia coli. Результат представлен на рис. 2.


Рис.2
Укоренение дерева с помощью внешней группы
Первоначальный вид дерева: (click to expand)

Укоренение произошло в ветвь {CLOTE} vs {LACAC, STRPN, LISMO, BACAN, STAES, BACSU, GEOKA}, что соответствует истинному корню. В данной топологии правильно отделяются Clostridiales и Lactobacillales, а с неправильно определёнными положениями бактерий таксона Bacillales уже ничего сделать нельзя.

Укоренение можно считать правильным.

Бутстрэп

С помощью программы MEGA был реализован бутстрэп-анализ филогении обсуждаемых белков методом максимальной экономии (число реплик выбиралось равным 100). Деревья "Original tree" и "Bootstrap consensus tree" до укоренения незначительно отличались (менялось положение BACAN), но после удаления E.coli и переукоренения стали совершенно одинаковыми (см. табл. 1)

Таблица 1. Бутсрэп-анализ
Дерево Original tree Bootstrap consensus tree
до укоренения
после укоренения

Строгое сравнение веса ветви с её правильностью приведено в таблице 2. Судя по полученным деревьям и таблице, можно уверенно утверждать, что высокая поддержка (≥80) свидетельствует о правильности ветви (и также правильная ветвь имеет высокую поддержку). Ложные же ветви могут иметь как низкую поддержку (<40), так и поддержку свыше 50.

Таблица 2. Сравнение веса ветвей с их верностью.
Ветвь Правильна или нет Вес
{GEOKA, BACSU} vs {others} - 66
{GEOKA, BACSU, STAES} vs {others} - 39
{GEOKA, BACSU, STAES, BACAN} vs {others} - 64
{LACAC, STRPN} vs {others} + 83
{CLOTE, LACAC, STRPN} vs {others} + 87

Таким образом, верно, что неправильные ветви имеют меньшую поддержку, чем правильные.