Реконструкция дерева по нуклеотидным последовательностям
Для группы животных было построено дерево на основании последовательностей 12S рРНК. Не для всех видов нашлись их последовательности, поэтому необходимо было заменить их на другие виды, в качестве замен были выбраны максимально наиболее близкородственные организмы:
Рис. 1. Замены видов.Рис. 2. Филогенетическое дерево на основе данных NCBI Taxonomy.Рис. 3. Филогенетическое дерево, построенное программой IQtree с параметрами по-умолчанию на основе последовательностей 12s rRNA. В скобках у некоторых листьев указаны мнемоники тех видов, которые были заменены.Рис. 4. Филогенетическое дерево, построенное программой IQtree с параметрами по-умолчанию на основе последовательностей цитохрома b.
Сравнение рисунков 2 и 3:
1. Виды LEPTH, PARGO, OSTNU относятся к верной ветви на русунке 3.
2. Виды CEPNE и LUMTE, которые состоят в одной кладе с LEPTH в референсном дереве расположены в другой ветви.
3. Виды AEDAE и APILI верно образуют кладу на филогенетическом дереве, построенным на основе последовательностей 12s rRNA.
4. Вид SAMRI отнесен к неверной ветви. На референсном дереве он образует кладу с видом OSTNU.
5. Нижняя ветвь дерева, построенного на основе последовательностей 12s rRNA образует лишний узел.
6. Вид CAEEL неверно образует кладу с водом LUMTE.
Сравнение рисунков 2, 3 и 4:
По сравнению с деревом на основе цитохрома, в дереве на основе 12s rRNA сохранены правильные клады (к примеру: AEDAE, APILI). Также виды в дереве на русунке 3 более верно распределены по ветвям. Виды на рисунке 4 сохранили лишь одну верную кладу (SAMRI, OSTNU), большинство видов расположены в неверных ветвях.
Укоренение во внешнюю группу
Рис. 5. Филогенетическое дерево, построенное программой IQtree с параметрами по-умолчанию на основе последовательностей 12s rRNA, укорененное по внешней группе.
В качестве внешней группы был выбран организм расположенный далеко относительно всех описываемых организмов. Все выбранные организмы относятся к Первичноротым, в свою очередь подразделяется на Spiralia и Ecsyozoa. Поэтому не получилось выбрать организм ближе (в этом случае он будет родственным одной из выбранных мною групп), внешней группой стал Pongo pygmaeus (Калимантанский орангутан) - PONPY. После реконструкции дерево было укоренено в ветвь, отделяющую орангутана от всех остальных и получилось филогенетическое дерево, похожее на дерево с рисунка 3:
Сохранены клады: (CAEEL; LUMTE), (AEDAE; APILI), (LEPTH; PARGO). Вид OSTNU верно расположен в узле с (LEPTH; PARGO). Однако виды СEPNE и ARTSF в дереве на рисунке 5, в сравнении с деревом на русунке 3 поменялись местами. Образовался лишний узел от вида SAMRI. Использование внешней группы не увеличило сходство дерева с референсным.
Бутстреп
В данном случае было использовано 100 реплик бутстрепа, что означает, что максимально возможная поддержка для ветви составляет 100. Чем ближе значение поддержки к 100, тем более надёжной считается соответствующая ветвь.
Рис. 6. Филогенетическое дерево, построенное программой fastme на основе последовательностей 12s rRNA с использованием bootstrap.
Дерево, построенное программой FastMe сильно отличается от дерева, построенного программой IQtree. На реконструированном дереве можно увидеть, что все ветви имеют высокие числа поддержки - 100,однако дерево все еще далеко от эталонного. Для того, чтобы построить дерево была использована функция -r - для удаления гэпов (без этого строится неразрешенное дерево, без клад), но так как 78% сайтов содержат гэпы - получились коротие последовательности. Из-за того что осталось небольшое количесво колонок, Bootstrap построил деревья с максимальными уровнями поддержки.
