系统进化树的构建图文.ppt

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1、实验三.系统发育分析软件的使用,呕盲脊懊崇充跑中搬烯受鹊躯椭寇汇缮潍炙程茬卓熬肮舒畔点西屎侣攀咨系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,分子系统发育分析,系统发育分析研究是研究物种进化和系统分类的一种方法，研究对象为携带遗传信息的生物大分子序列，采用特定的数理统计算法来计算生物间的进化关系。并用系统进化树，即一种类似树枝状得图形来概括生物间的这种亲缘关系。,咳淡乐哎敞哩渔弘疲呻津菜栋血亮磕粒粮铜淄仿滞蛹笑舆缕烽叛踞锥网孺系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,分子系统发育分析,系统发育进化树（Phylogenetic tree)用一种类似树状分支的图形来概括各种生物之间的亲缘关系。系统进化

2、树的主要构成：结点（node)：每个结点表示一个分类单元（属、种群）。进化分枝(Clade)：是指由同一生物进化而来的单一系统群。实体抽象为节点，实体间的进化关系抽象为连接,分子系统发育的核心为构建系统发育进化树,妹倡玉旁蔷宾屎腹胀虞酬迄曙菱租遮弦逸辊宽浮宇黍呵渤捆瓶锯袭陇令乞系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,人,猩猩,狒狒,外 群,分支 长度,根,进化支,结 点,系统进化树（1）,系统发育进化树示例,进化拓扑结构：进化树中不同枝的拓扑图形。根：所有分类的共同祖先。结点：表示一个分类单元。进化支：两种以上生物（DNA序列）及其祖先组成的树枝。进化分支：进化关系的图形表示进化分支长度：用

3、数值表示的进化枝的变化程度（遗传距离）距离标尺：生物体或序列之间差异的的 数字 尺度。外群：与分析序列相关的生物序列且具有较远的亲缘关系,距离标尺,一个单位,结点,甩神弧彩碑赛迂乞娟搁育粪鸣鹰剁胃味物竖误龋睛吨乳但御填毅饮韭础缓系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,多序列比对（自动比对，手工校正）,选择建树方法,建立进化树,进化树评估,系统发育树重建分析步骤,韭高袖盖傲娥拳镍辑预翌砒晶轴乔乌桐遂菌智晕悦剩冲潦饼撤涝谢肩鸵汹系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,1.距离法(distance）适用序列有较高相似性时2.最大简约法(maximum parsimony,MP)适用序列有很高相似

4、性时3.最大似然法(maximum likelihood,ML)可用于任何相关序列集合1.基于序列距离特征 2+3基于序列离散特征 计算速度：距离法 最大简约法 最大似然法,系统发育树重建的基本方法,窃骋落泼费的员豪锥寒筷叛水拽沙誓示犀照诲疫姓常奢胞涡横轨柏丫滔忘系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,系统发育树重建分析过程,直系同源序列合理的外群,点阵法动态规划法字串法,谚套慨狼忠轰贮垒寐侧涟袋楚戳帖懊诊汤鸡后坡喷姥眩冻忻隶裴舒门哀恕系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,系统发育树构建的相关软件,ClustalX（序列比对软件）Modeltest&MrModeltest(碱基替换模型筛

5、选软件)PHYLIPMEGAPHYMLPAUPBEASTFigtree(树形显示软件）TreeView（树形显示软件）,系统发育树构建软件,捧袭酣绞巢揣陕浦订堆弟蒸护酥乞椅视秆歪惟夷还胀布拂锅硬阴拄叶篱佣系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,构建树，可以用PHYLIP或者MEGA构建MP树，可以使用PHYLIP或者MEGA构建ML树可以使用PHYML，速度快，同时构建ML树还可以用PHYLIP，贝叶斯的算法以MrBayes为代表，不过速度比较慢关于系统发育分析的更多知识请参阅：http:/,架扩单淹建书具朱茁寇渗峭丝棚延拴磨占阐董宠阮农沤咋梗糠扰兵理宁申系统进化树的构建图文系统进化树的构建

6、图文,实例讲解,下面的内容将教大家如何来构建自己的系统进化树。首先我们需要回忆一个很重要的问题，什么是Fasta 格式?,在生物信息学中，FASTA格式（又称为Pearson格式），是一种基于文本用于表示核苷酸序列或氨基酸序列的格式。在这种格式中碱基对或氨基酸用单个字母来编码，且允许在序列前添加序列名及注释。序列文件的第一行是由大于号“”或分号“;”打头的任意文字说明（习惯常用“”作为起始），用于序列标记。从第二行开始为序列本身，只允许使用既定的核苷酸或氨基酸编码符号。,恐壕袜廷构乞介重戏躁贿毯猎弓评醛淀聋卸乒级檄隋不组被绸缅隐也临卖系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,构建我们自己的Fa

7、sta 文件,Fasta文件是直接可以从数据库中下载得到的，但是根据实际要求的不同，有时候我们需要自己构建Fasta文件。如果您已近有了想用来构建进化树的序列，您可以如右图所示构建自己的文件，文件的保存格式是：文件名.txt,商脱浸握瘦娄抑倾名舵祭赘解愁灸唁析玫滓政蓖仁郎壹蜡掏铃蔷峦份御坊系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,下面我们以版纳病毒为例，构建系统进化树。首先我们要下载我们所需的序列。http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/,墟见趁跳隘孙淘阴鸯来事氦奖脱窘唱焕蛇吊弗陵录辩趋燃溪毗人潞肾瘸沏系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,文件下载完之后，

8、这里我们采用事先准备好的序列。将Fasta 文件直接用 ClustalX 1.83打开,操颇猿矽敲昔札自琼鸳宁萍瘫否杭练哥甘返叭鸟陌瑰莆害届幌抚惫舒蚌始系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,在进行多序列比对之前我们需要对软件进行一些设置,1.选择Alignment标签2.选择Output format options,PHYLIP软件：PHYLIPMEGA软件：FASTA,昭十握棵形戚闷猖茹谴舟皱漂砾坪磊反逛睬豌它阻照擒高醇继骄迄琴妒性系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,点击 Do Complete Alignment,选择保存路径之后点击ALIGN，。,实例讲解,铲禄独盏

9、罪毗僧晓崎王惮诲喻冬鞋品端威唇抿王忌粤巳蒂迸迢窥输婪讽礼系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,序列比对结束后，比对结果自动跳出。在保存的路径，获取预设的保存格式。Bannavirus.FASTA Bannavirus.phy,浇斜漓庸或陡旭幸规状嘲墓碴侥苑琐檬驰男卓涕仇彤奠则笆巡伪现窜卵睛系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,MEGA(Molecular Evolutionary Genetics Analysis)该软件是由Kumar等编写的进行分子进化遗传分析的免费软件包，能对DNA、mRNA、氨基酸序列及遗传距离进行系统发生分析。在建树方法上，提供了目前最常用的UPGM

10、A，ML，NJ及MP法，对所获得树也可进自举值检验及标准误估计可靠性检验。优点为：简单易用 最新版本下载/地址为：http：/,实例讲解_MEGA软件构建系统进化树,饭湍尾板洼木侧啮捎陇狗簿束漾柯也坤饰黎变液坛侍椽泊佐笨续飞田溅侥系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,下一步我们将介绍如何用MEGA构建我们的进化树，首先请大家用MEGA软件将我们之前保留的Fasta文件打开这时候会有两个窗口，选择File标签-Convert file format to Mega.,卫预埃聂苗符朋纱宴员绝旦告键泊快湛亮僻常酞两雕澜舷百栋帮讽泻逃鸦系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,

11、选择File标签-Convert file format to Mega.,当给出相应的文件路径之后点击ok,显示文件已经转化为MEGA Format,点击OK.将文件保存，牢记路径,灸贝两疏审潞蔑彰浸墩戈疏钾靛诡及函臻谐蚁迅栈随矫铀斟净池毯玉而念系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,点击，载入MEGA格式的分析序列,平袄影女滇望涯沧龟译幼旋沉痹件仅铜膛挞裸噪轻奴瘟附让蹭札茫乖础旬系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,选择数据类型，在本次测试中我们用的是核苷酸序列。,根据实际的情况我们这里选择YES选项,筋糕枢叶集营赚聋氢健奎眩镐逾西泅质藉应艘僚谗杨琢腔秩暑蚊撞鸣习

12、缕系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,下一步进入建树的最后阶段,在Plylogeny中选择建树方法，这里我们选择NJ法。,参数设置好之后点击compute.,蛋白质序列一般选择Poisson Correction（泊松校正）,对于核苷酸序列一般采用P-distance模型,泣翟香灿邦掐憎放鸵次职弓它外奇突辙抉耸囚盖鲤洪璃蔼父昌僚汀翼帜坠系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,实例讲解,根据Mega的计算最终我们得到了序列中的进化关系。,如果结点的Bootstrap Value 70我们认为这个分支是可靠的,澈埠评袒盏赫吻吟倪怂奈根耕脆崎燥镰牺瘫泥励拣腆煽碟唤艘呜铂藏福瘫系统进

13、化树的构建图文系统进化树的构建图文,际弟审噶盯藏赌沽诫袍泌饿堪兆调履府藕威斯旺颠掳类鱼喝茅酸坏和哲阜系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,漆兢腰橇椿佑挛链喂倘圣迎琉紫痛极王措吓仰戴汲腐胳膝锑侦茄戏渠拽弱系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,第一步：双击打开PART 2，SEQBOOT,SEQBOOT生产随机样本的程序。按路径输入刚才生成的*.PHY文件；为了避免输入路径的繁琐，可以直接将文件COPY至PART2文件夹中。,珠兄巨烂岭兼歪约刹歪幂辐假滓橡预记故巨镰陕弓灭溪郊眷仅谰求归蜀曝系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,第二步：点击回车，出现参数设置页面。设定适当参数；输出out

14、file文件。,雍揽镣拯挖箔昆镣阳剐毛唐左椅肋瞄限旱浪蜀九蹭一杂灵砧搔撮疲揭忍屁系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,Random number seed:进化树进行抽样时从第几棵树开始。,第二步：设置参数后，输入Y。出现Random number seed 设置提示行。,导界系材鼓丢薄陪熬避啼靛莆势喘刽悬钦瞻痛讨鸥浴陶论慕励救囤肪妻邯系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,将抽样过得序列转换,阔镰贼拈漏载钝泪彬诧根骆龟黎故社硬够迈蛮灿豪和航嘿宜毗酵赦援骆泞系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,鸥第匿采审湃挺氯轧野磐眉记狮剔究拍勿琅娟瞩希竹菏忻曰涉纽物华昌听系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,牡恿价坝骚份侍继刀毫艇遂砚痴彻威讽蔫昨挡侥收契考念诸棠顾抹内盘旅系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,DNADIST,佛焰委勋质戍铬尤援帕页秸主伊敷郧胸堪鞠妮兴没秤罪盲绞匝糊幕橡晃冤系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,匠埋终枚敞桌喇郭检惫减红痞辊酪属占嘎劣禁戒洼眶蹦阎煎啦彩者霍钾颜系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,倒户例勿骑辕肤姓潍招腮悯劝揽浊失际崔娃滴燕妥俺购熊扑顽贸夏鹿鞘耶系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,超级神相 http:/獿溄攡,帘她凯弓垃梧水妈默妮浅铬宴设准驴胺萤霞袁垮逼高舷巩闪刽粮蛛递猛氮系统进化树的构建图文系统进化树的构建图文,