Реконструкция филогении. Работа через fprotdist и fneighbor пакета PHYLIP.
Реконструкция филогении и дальнейшее построение деревьев так же возможны через программы пакета PHYLIP - fneighbour и fprotdist. Построение деревьев осуществляется через механизм Neigbour Joining. Для работы использовалось выравнивание из прошлого практикума.
Коротко о механизме:
Программа, выбирая пары последовательностей, для которых величина (n–2)d(A,B) – s(A) – s(B) имеет наименьшее значение, объединяет те в кластеры, пока не останется три таких. В итоге мы имеем неукоренённое дерево.
- n - число последовательностей
- d — расстояние из входной матрицы
- s(A) — сумма расстояний от последователности A до всех остальных последовательностей
С помощью -help была установлена функция программ и подача файлов на вход. Ниже приведены фрагменты ввода в клиент удалённого доступа PUTTY:
Рисунок 1. Функционирование fprotdist. |
Рисунок 2. Функционирование fneighbor. |
Выдача программ представлена ниже:
По существу программа fprotdist из файла с выравниваниями компилирует таблицу с расстояниями между последователностями белков,
когда как fneigbour по материалам из таблицы строит дерево. Каждая последовательность рассматривается ей как отдельная популяция, к тому же
изначально в алгоритме прописано разрешение на отрицательную длины ветвей. Своеобразное изображение неукорёнённого итогового дерева до обработки
визуализаторами так же можно увидеть в файле .neighbour формата. Итоговое дерево визуализирвано с помощью программы fdrawtree, которой на вход подавалась скобочная формула в файле, а на выход программа предоставляла файл формата .fdrawtree.
+-YERPS
!
! +----BRADU
! +-5
! ! ! +---RHOS4
! ! +-4
! ! ! +RHIEC
! ! +-2
3--6 +AGRRK
! !
! ! +-NEIMA
! ! !
! +-8 +RALSO
! ! +-7
! ! ! ! +-PASMU
! +-9 +----------------------------------1
! ! +--------SALTY
! !
! +--BURCA
!
+--HAEIN
|
Рисунок 3. Предварительное филогенетическое дерево из файла выдачи fneighbour.
|
Рисунок 4.Функционирование программы fdrawtree. |
А в файле .aligtree можно найти скбочную формулу:
(YERPS:0.1427,((BRADU:0.3106,(RHOS4:0.2576,(RHIEC:0.0376,AGRRK:0.0582):0.1479):0.0209):0.1210,(NEIMA:0.1486,((RALSO:0.0603,(PASMU:0.1009,SALTY:0.5980):2.3162):0.0692,BURCA:0.1650):0.0348):0.0767):0.1618,HAEIN:0.1696) |
Что касается програмы fdrawgram - ввод той работает несколько хитрее. На вход программа принимает файл со скобочной формулой формата .tree, и так как putty не способна отобразить превью дерева, если не прописать небходимость опускать загрузку, запустить fdrawgram не получитcя. В других моментах эта программа удобнее, так как в ней более очевидным образом можно прописать внешний вид дерева, возможно представление того в виде кладограммы, фенограммы и круглой диаграммы (флаг -style).
Рисунок 5. Предварительное филогенетическое дерево из файла выдачи fdrawgram.
Ниже представлены изображения деревьев, построенных с помощью обеих программ в двух вариантах, с расстоянием,
прописанным для каждой нетривиальной ветви, и без.
Как мы можем наблюдать, программа fdrawtree не укореняет деревья, когда как fdrawgram способна обнаружить корень у филогенетичского дерева:
Визуализация дерева программой fdrawtree | Визуализация дерева программой fdrawgram |
С релевантным расстоянием между ветвями.
|
С релевантным расстоянием между ветвями. |
Схема расположения ветвей. |
Схема расположения ветвей.
|
Ниже представлен мануал для использования обоих программ:
fdrawtree | fdrawgram |
- Вызовите программу fdrawtree: Plots an unrooted tree diagram
- Вызвать с параметрами: fdrawtree -intreefile входной_файл.treefile -plotfile выходной_файл.ps
- Вызвать без параметров: kodomo спросит необходимые данные на вход и на выход.
Лучше всего преобразовывать выходной файл в файл.ps, чтобы конвертировать в удобоваримый формат.
- Конвертируйте файл.ps в файл.pdf командой ps2pdf файл.ps
|
- Вызовите программу fdrawgram: Plots a cladogram- or phenogram-like rooted tree diagram
обязательно с параметром -previewer n
- Вызвать с параметрами: fdrawtree -intreefile входной_файл.tree -plotfile выходной_файл.ps -style - вид соединений
- Вызвать без параметров: kodomo спросит необходимые данные на вход и на выход.
Лучше всего преобразовывать выходной файл в файл.ps, чтобы конвертировать в удобоваримый формат.
- Конвертируйте файл.ps в файл.pdf командой ps2pdf файл.ps
|
На главную страницу
©Solonovich Vera,2017