практикум №2

FastME, IQ-Tree, iTOL

Филогенетическая реконструкция и сравнение деревьев


В данном практикуме различными способами проведена реконструкция филогенетического дерева животных, выбранных в предыдущем практикуме, на основе последовательностей цитохрома В.

Филогенетическая реконструкция проведена на основе выравнивания белковых последовательностей в Jalview с последующим построением дерева программами FastME и IQ-Tree. Для работы с программой FastME файл выравнивания переведен в формат phylip-relaxed с помощью библиотеки BioPython. Дерево визуализировано и укоренено аналогично дереву видов (на основе таксономии NCBI) на сервисе iTOL.

Реконструкция дерева программой FastME.

Модель p-distance. На рис. 1 приведено сравнение дерева видов и реконструированного дерева с оценкой эволюционных расстояний с помощью модели p-distance.

Рис. 1
Рис. 1
Рис. 1. Сверху - дерево видов, снизу - реконструированное программой FastME дерево (модель p-distance).

Ошибочно не реконструирована только одна клада. Вид ESCRO должен составлять одну кладу с кладой, объеденяющей виды MEGNO и BALMU, вместо этого в реконструированном дереве он объединён с видом MEGNO, а вид BALMU является сестринским по отношению к ним.

Модель MtREV. На рис. 2 приведено сравнение дерева видов, и реконструированного дерева с оценкой эволюционных расстояний с помощью модели MtREV.

Рис. 2
Рис. 2
Рис. 2. Сверху - дерево видов, снизу - реконструированное программой FastME дерево (модель MtREV).

Модель MtREV ошибочно не реконструировала ту же кладу, что и модель p-distance. Отличие между предыдущей и данной реконструкциями заключается в разных оценках эволюционных расстояний, что практически не заметно на визуализации, топология дерева остается той же.

Реконструкция дерева программой IQ-Tree.

На рис. 3 приведено сравнение дерева видов и дерева, реконструированного программой IQ-Tree, использующей принцип максимального правдоподобия.

Рис. 3
Рис. 3
Рис. 3. Сверху - дерево видов, снизу - реконструированное программой IQ-Tree дерево.

Ошибочно не реконструировано две клады: отличие от дерева видов также приобрела клада, включающая вид PELCP и сестринские виды BOVIN и BOSSA. В реконструированном дереве вид PELCP объединён в одну кладу с видом BOSSA, а вид BOVIN является сестринским по отношению к ним.