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.

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:
fdrawtreefdrawgram
  1. 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.

  2. Конвертируйте файл.ps в файл.pdf командой ps2pdf файл.ps
  1. 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.

  2. Конвертируйте файл.ps в файл.pdf командой ps2pdf файл.ps

Вернуться назад

На главную страницу

©Solonovich Vera,2017