Занятие 1

Отобранные бактерии

НазваниеМнемоника
Bacillus anthracisBACAN
Bacillus subtilisBACSU
Lactobacillus delbrueckiiLACDA
Lactococcus lactisLACLM
Pediococcus pentosaceusPEDPA
Staphylococcus epidermidisSTAES
Thermoanaerobacter tengcongensisTHETN

Скобочная формула дерева

(THETN,((LACDA,PEDPA),LACLM),((BACAN,BACSU),STAES));

Изображение дерева


Ветви дерева

Дерево содержит 4 нетривиальные ветви:

1) {THETN, LACDA, PEDPA, LACLM} против {BACAN, BACSU, STAES}
2) {LACDA, PEDPA, LACLM} против {THETN, BACAN, BACSU, STAES}
3) {LACDA, PEDPA} против {THETN, BACAN, BACSU, STAES, LACLM}
4) {BACAN, BACSU} против {THETN, LACDA, PEDPA, LACLM, STAES}

Продолжение (занятие 2)

  1. Таксоны

    Scientific Name Bacillus anthracis
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus cereus group

    Scientific Name Bacillus subtilis
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Bacillaceae; Bacillus; Bacillus subtilis group

    Scientific Name Lactobacillus delbrueckii
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Lactobacillus

    Scientific Name Lactococcus lactis
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae; Lactococcus

    Scientific Name Pediococcus pentosaceus
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Lactobacillaceae; Pediococcus

    Scientific Name Staphylococcus epidermidis
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales; Staphylococcaceae; Staphylococcus

    Scientific Name Thermoanaerobacter tengcongensis
    Lineage Bacteria; Firmicutes; Clostridia; Thermoanaerobacterales; Thermoanaerobacteraceae; Caldanaerobacter; Caldanaerobacter subterraneus

    Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Bacillales: (BACAN,BACSU)
    Bacteria; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales: ((LACDA,PEDPA),(LACLM))

  2. Поиск по функции

    Выбран белок-энолаза (Enolase (4.2.1.11) (2-phospho-D-glycerate hydro-lyase)/(2-phosphoglycerate dehydratase)).

  3. Выравнивание

    Ссылка на файл.fasta

  4. Реконструкция дерева (fprotdist)

    Скобочная формула: ((THETN,(BACSU,(BACAN,((LACLM,STAES),PEDPA)))),LACDA);

    Изображение нового дерева против оригинального

    Свое положение сохранила лишь ветвь (THETN).

  5. Матрица расстояний

    LACDA	0.000000  0.758909  0.680436  0.780235  0.801205  0.693814  0.707364
    PEDPA	0.758909  0.000000  0.441413  0.427730  0.363539  0.399580  0.397239
    THETN	0.680436  0.441413  0.000000  0.431330  0.436594  0.299499  0.348618
    STAES 	0.780235  0.427730  0.431330  0.000000  0.251630  0.311242  0.283263
    LACLM	0.801205  0.363539  0.436594  0.251630  0.000000  0.352566  0.337877
    BACSU	0.693814  0.399580  0.299499  0.311242  0.352566  0.000000  0.234548
    BACAN	0.707364  0.397239  0.348618  0.283263  0.337877  0.234548  0.000000

    Ультраметричность
    (PEDPA,BACSU) = 0.399580
    (PEDPA,LACDA) = 0.758909
    (LACDA,BACSU) = 0.693814
    0.758909 - 0.693814 = 0,065095
    Относительное отклонение - 0,1626.

    Аддитивность
    PEDPA,THETN,STAES,BACSU:
    (PEDPA,THETN) + (STAES,BACSU) = 0.441413 + 0.311242 = 0.752655
    (PEDPA,STAES) + (THETN,BACSU) = 0.427730 + 0.299499 = 0,727229
    (PEDPA,BACSU) + (STAES,THETN) = 0.399580 + 0.431330 = 0,83091
    Относительное отклонение - 0,106.

  6. Реконструкция дерева с использованием матрицы

    Единственная правильная ветвь в обоих деревьях - (BACSU,BACAN), во втором также есть верная ветвь (LACDA,PEDPA)

Продолжение продолжения (задание 3)

  1. Дерево, укорененное с помощью retree:

    Дерево укоренено в ветвь (LACDA,ост.), что является ошибкой.
    Только одна верная ветвь - (BACSU,BACAN).

  2. Укоренение с внешней группой:

    Относительно ECOLI дерево укоренено верно, но в остальном неправильно. Укоренение произошло в ветвь (LACDA,ост.).
    Верных ветвей нет.

  3. Бутстрэп-анализ:


    Ссылка на выходной файл:
    adal.fconsense

    Верных ветвей нет.
    Угаданные, но не получившие достаточной поддержки ветви:
    (BACSU,BACAN) - 12.00
    (LACDA,PEDPA) - 6.50

Окончание (задание 4)

  1. Построение дерева по нуклеотидным последовательностям

    Матрица расстояний

    Выравнивание

    Бактерия AC записи NCBI, описывающей полный геном бактерии Фрагмент генома бактерии, кодирующий 16S rRNA (все фрагменты лежат на цепях, выбранных для записи)
    LACLMCP000425519838..519910
    THETNAE00869153858..55384
    LACDACP00015637603..40590
    BACANAE0168799335..10841
    BACSUAL0091269810..11364
    PEDPACP000422118704..121626
    STAESAE0159291598006..1599559

    Дерево построено правильно.

  2. Построение и анализ дерева, содержащего паралоги

    Выравнивание, с помощью которого построено дерево.
    Файл со скобочной формулой дерева.

                                       +--HSLU_BACAN
                                 +----12  
                                 !     +--CLPY_BACSU
                              +-11  
                              !  !     +--HSLU_STAES
               +--------------9  +----10  
               !              !        +--HSLU_THETN
               !              !  
               !              +-----------HSLU_LACDA
         +-----8  
         !     !                       +--CLPX_LACLM
         !     !              +--------7  
         !     !              !        +--CLPX_PEDPA
         !     +--------------6  
         !                    !        +--CLPX_STAES
      +--3                    !     +--5  
      !  !                    +-----4  +--CLPX_BACSU
      !  !                          !  
      !  !                          +-----CLPX_THETN
      1  !  
      !  !                             +--CLPC_STAES
      !  +-----------------------------2  
      !                                +--CLPC_BACSU
      !  
      +-----------------------------------CLPE_BACSU

    Примеры ортологов:
    HSLU_THETN и HSLU_STAES; CLPX_PEDPA и CLPX_LACLM; CLPX_STAES и CLPX_BACSU.

    Примеры паралогов:
    CLPC_BACSU и CLPX_BACSU, CLPX_STAES и CLPC_STAES.


©Турал Я.Я.