Реконструкция филогенетических деревьев

При помощи таксономического сервиса NCBI, было определенно к каким таксонам относятся данные мне бактерии. Результат определения представлен в таблице ниже.

НазваниеМнемоникаТаксономия
Bacillus subtilisBACSUFirmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group
Clostridium tetaniCLOTEFirmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae; Clostridium
Enterococcus faecalisENTFAFirmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Enterococcaceae; Enterococcus
Geobacillus kaustophilusGEOKAFirmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Geobacillus
Lactobacillus delbrueckiiLACDAFirmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus
Listeria monocytogenesLISMOFirmicutes; Bacilli; Bacillales; Listeriaceae; Listeria
Staphylococcus epidermidisSTAESFirmicutes; Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus

Ветви, соответствующие данным таксонам, выделены на дереве представленном ниже.

Из списка функций белков была выбрана - пептидил-тРНК гидролаза (PTH). Для отбранных бактерий были полученны белки с выбранной функцией.

Создадим общий fasta-файл и оставим в названии только мнемонику видов. Создадим выравнивание белков при помощи JalView. Ниже приведено изображение выравнивания.

Далее произведем реконструкцию филогенетических деревьев четырмя методами доступными в JalView.

Рис.1 Neighbour Joining Using BLOSUM62

Нетривиальные ветви:

  • {BACSU, GEOKA}vs{LACDA, LISMO, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO}vs {LACDA, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, ENTFA}vs {LACDA, STAES, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • Cравнение с правильным деревом. На полученном дереве в отличии от правильного присутствуют такие ветви как:

  • {BACSU, GEOKA, LISMO, ENTFA}vs {LACDA, STAES, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • А на правильном дереве в отличии от построенного присутствуют такие ветви как:

  • {CLOTE, LACDA, ENTFA} против {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}
  • {LACDA, ENTFA} против {CLOTE, BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}

    • Рис.2 Neighbour Joining Using % Identity

    Нетривиальные ветви:

  • {BACSU, GEOKA}vs{LACDA, LISMO, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO}vs {LACDA, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}vs {LACDA, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • Cравнение с правильным деревом. На полученном дереве в отличии от правильного присутствует такая ветвь как:

  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • А на правильном дереве в отличии от построенного присутствуют такие ветви как:

  • {LACDA, ENTFA} против {CLOTE, BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}

    • Pис.3 Average Distance Using BLOSUM62

    Нетривиальные ветви:

  • {BACSU, GEOKA}vs{LACDA, LISMO, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO}vs {LACDA, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}vs {LACDA, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • Cравнение с правильным деревом. На полученном дереве в отличии от правильного присутствует такая ветвь как:

  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • А на правильном дереве в отличии от построенного присутствуют такие ветви как:

  • {LACDA, ENTFA} против {CLOTE, BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}

    • Pис.4 Average Distance Using % Identity

    Нетривиальные ветви:

  • {BACSU, GEOKA}vs{LACDA, LISMO, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO}vs {LACDA, STAES, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}vs {LACDA, ENTFA, CLOTE};
  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • Cравнение с правильным деревом. На полученном дереве в отличии от правильного присутствует такая ветвь как:

  • {BACSU, GEOKA, LISMO, STAES, ENTFA}vs{LACDA, CLOTE}

    • А на правильном дереве в отличии от построенного присутствуют такие ветви как:

  • {LACDA, ENTFA} против {CLOTE, BACSU, GEOKA, LISMO, STAES}

    • Вывод: Общим отличием всех 4 полученных деревьем является то, что белки LACDA и ENTFA не находятся в одной кладе.

    Импортируем выравнивание в программу Mega и реконструируем дерево методом "maximum Parsimony". Укореним дерево в ветвь наиболее правильную по моему мнению.

    Правильное дерево показано на изображении ниже

    Как можно заметить деревья не сильно отличаются. Единственное отличие в том, что в реконструированном дереве есть такая ветвь как:

  • {BACSU, GEOKA, STAES}vs {LACDA, LISMO, ENTFA, CLOTE};

    • А на правильном дереве в отличии от построенного присутствуют такие ветви как:

  • { BACSU, GEOKA, LISMO} против {LACDA, ENTFA, STAES, CLOTE}