如何構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹.doc

如何構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹Bioinformatics 2009-11-03 10:45 閱讀159 評論0 字號： 大 中 小小(2009-06-11 22:44:13)標(biāo)簽：系統(tǒng)發(fā)育樹 構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹 分子生物學(xué) 發(fā)育分析 it 轉(zhuǎn)自 丁香園構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹需要注意的幾個問題 1 相似與同源的區(qū)別：只有當(dāng)序列是從一個祖先進化分歧而來時，它們才是同源的。2 序列和片段可能會彼此相似，但是有些相似卻不是因為進化關(guān)系或者生物學(xué)功能相近的緣故，序列組成特異或者含有片段重復(fù)也許是最明顯的例子；再就是非特異性序列相似。3 系統(tǒng)發(fā)育樹法：物種間的相似性和差異性可以被用來推斷進化關(guān)系。4 自然界中的分類系統(tǒng)是武斷的，也就是說，沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的差異衡量方法來定義種、屬、科或者目。5 枝長可以用來表示類間的真實進化距離。6 重要的是理解系統(tǒng)發(fā)育分析中的計算能力的限制。任何構(gòu)樹的實驗?zāi)康幕旧暇褪菑脑S多不正確的樹中挑選正確的樹。7 沒有一種方法能夠保證一棵系統(tǒng)發(fā)育樹一定代表了真實進化途徑。然而，有些方法可以檢測系統(tǒng)發(fā)育樹檢測的可靠性。第一，如果用不同方法構(gòu)建樹能得到同樣的結(jié)果，這可以很好的證明該樹是可信的；第二，數(shù)據(jù)可以被重新取樣，來檢測他們統(tǒng)計上的重要性。分子進化研究的基本方法對于進化研究，主要通過構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育過程有助于通過物種間隱含的種系關(guān)系揭示進化動力的實質(zhì)。 表型的(phenetic)和遺傳的(cladistic)數(shù)據(jù)有著明顯差異。Sneath和Sokal(1973)將表型性關(guān)系定義為根據(jù)物體一組表型性狀所獲得的相似性，而遺傳性關(guān)系含有祖先的信息，因而可用于研究進化的途徑。這兩種關(guān)系可用于系統(tǒng)進化樹(phylogenetictree)或樹狀圖(dendrogram)來表示。表型分枝圖(phenogram)和進化分枝圖(cladogram)兩個術(shù)語已用于表示分別根據(jù)表型性的和遺傳性的關(guān)系所建立的關(guān)系樹。進化分枝圖可以顯示事件或類群間的進化時間，而表型分枝圖則不需要時間概念。文獻中，更多地是使用“系統(tǒng)進化樹”一詞來表示進化的途徑，另外還有系統(tǒng)發(fā)育樹、物種樹(speciestree)、基因樹等等一些相同或含義略有差異的名稱. 系統(tǒng)進化樹分有根(rooted)和無根(unrooted)樹。有根樹反映了樹上物種或基因的時間順序，而無根樹只反映分類單元之間的距離而不涉及誰是誰的祖先問題。用于構(gòu)建系統(tǒng)進化樹的數(shù)據(jù)有二種類型：一種是特征數(shù)據(jù)(characterdata)，它提供了基因、個體、群體或物種的信息；二是距離數(shù)據(jù)(distancedata)或相似性數(shù)據(jù)(similaritydata)，它涉及的則是成對基因、個體、群體或物種的信息。距離數(shù)據(jù)可由特征數(shù)據(jù)計算獲得，但反過來則不行。這些數(shù)據(jù)可以矩陣的形式表達。距離矩陣(distancematrix)是在計算得到的距離數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上獲得的，距離的計算總體上是要依據(jù)一定的遺傳模型，并能夠表示出兩個分類單位間的變化量。系統(tǒng)進化樹的構(gòu)建質(zhì)量依賴于距離估算的準(zhǔn)確性。一 1) 打開clustal X，載入上述序列，“l(fā)oad sequences”“output format options”：“CLASTAL FORMAT”;CLASTAL SEQUENCES NUMBERS:ON;ALIGNMENT PARAMETERS:“RESET NEW GAPS BEFOR ALIGNMENT”“MULTIPLE ALIGNMENT PARAMETERS”設(shè)置相關(guān)參數(shù)2) “DO COMPLETE ALIGNMENT”FILESAVE AS,掐頭去尾。3) 打開MEGA 4,FILECONVERT TO MEGA FORMATESAVEFILEOPEN DATACONTAINING PROTAIN SEQUENCES? NO PHYLOGENYBOOTSTRAP TEST OF PHYLOGENYN J 設(shè)置相關(guān)參數(shù)。最后看到系統(tǒng)發(fā)育樹二 這里要介紹的是Bioedit-Mega建樹法，簡單實用，極易上手。1 將所測得的序列在NCBI上進行比對，這個就不多講了。2 選取序列保存為text格式。3 運行