Назад

Алгоритмы реконструкции деревьев

Укоренение в среднюю точку

Укоренять имеет смысл то дерево, в котором указаны длины ветвей и нет корня, поэтому для данного задания подходит дерево,
полученное программой fneighbor методом neighbor-joining.

Для этого воспользуемся программой retreeпакета PHYLIP.
На вход подаем файл со скобочной формулой, выданный программой fneighbor.
Нужное действие - укоренение - получаем введением в поле буквы M("Midpoint root the tree").
Результат выдачи программы - файл outtree.

Изображение полученного укорененного дерева:

Укоренение произошло в ветвь {SALTY, ECOLI, ERWCT, NEIMA} против {AGRRK, RHOS4, PSEAE, RALPJ}
Общими с правильным деревом являются ветви:

  • 1) {SALTY, ECOLI, ERWCT}
  • 2) {AGRRK, RHOS4}

    Различия деревьев заключаются в представлении эволюции NEIMA, PSEAE, RALPJ.

    Использование аутгруппы

    В качестве аутгруппы возьмем белок из сенной палочки(Bacillus subtilis, BACSU).
    Добавляем последовательность этого белка к последовательностям белков выбранных ранее бактерий: proteins_bacsu.fasta
    Выравниваем с помощью muscle: proteins_aligned_bacsu.fasta
    Получаем деревья с помощью fprotpars: proteins_bacsu.fprotpars
    Обрабатываем результат программой retree, указав в качестве действия "select an Outgroup", а в качестве номера — тот,
    что программа retree присвоит листу BACSU(9 в данном случае): outtree_bacsu
    При выделении аутгруппы никаких видимых изменений при построении программой retree не произошло, так как отделение BACSU от остальных представителей произошло раньше. Если указать в качестве аутгруппы другой лист, тогда топология дерева меняется: аутгруппа отделяется раньше от остальных бактерий.

    Изображение полученного дерева c листом BACSU:

    Отредактировав скобочную формулу, получили дерево без аутгруппы:

    Укоренение - ветвь {NEIMA, RALPJ} против {SALTY, ECOLI, ERWCT, AGRRK, RHOS4, PSEAE}
    Различие с правильным деревом - эволюция PSEAE.

    Бутстрэп

    Провели бутстрэп-анализ филогении, используя программу fprotpars.
    Этапы работы: В результате получили файл 
    
                                       +------RPOZ AGRRK
                        +--------100.0-|
                        |              +------RPOZ RHOS4
                 +-73.0-|
                 |      |       +-------------RPOZ ERWCT
                 |      +-100.0-|
         +-100.0-|              |      +------RPOZ SALTY
         |       |              +-90.6-|
         |       |                     +------RPOZ ECOLI
  +------|       |
  |      |       +---------------------------RPOZ PSEAE
  |      |
  |      +----------------------------------RPOZ NEIMA
  |
  +-----------------------------------------RPOZ RALPJ

неукорененное дерево

    В данном случае никаких изменений по сравнению с деревом, полученным fprotpars, не произошло.

    Как видно, все представленные ветви поддерживаются большинством, но все же это дерево не совпадает с правильным.
    Ветвь с поддержкой ветвей равной 73.0 не существует в правильном дереве.

    Ветви, не получившие большинства: 

      1. RPOZ RALPJ
  2. RPOZ NEIMA
  3. RPOZ PSEAE
  4. RPOZ SALTY
  5. RPOZ ECOLI
  6. RPOZ ERWCT
  7. RPOZ RHOS4
  8. RPOZ AGRRK

Set (species in order)     How many times out of  100.00

..*...**                   17.18	(1)
..****..                    9.83	(2)
...*.*..                    4.90	(3)
....**..                    4.45	(4)
    Верная ветвь (2): {SALTY, ECOLI, ERWCT, PSEAE} против {AGRRK, RHOS4, NEIMA, RALPJ}.
    Поддержка 9.83%

    Несмотря на применение других алгоритмов к данной выборке организмов, ни одно построение полностью не совпало с правильным деревом.


    © Ксения Лежнина 2008