生物信息学2016-12-系统发生研究报告.ppt

利用NJ法对一个未知物种的16S rDNA序列和其相似序列进行系统发生分析获得的进化树 可以从进化树中看到，此物种与弗格森氏大肠埃希菌（Escherichia fergusonii NBRC 102419）在同一个进化支上，但Bootstrap法得出的自展值很低（11%），不能说明此细菌就是Escherichia fergusonii NBRC 102419 ，依据进化树上自展值大于75%的分支判断，可靠的分支内包含大肠埃希菌属和志贺菌细菌的多种细菌，因此，从进化树上，我们可以认为此物种可能是的一种大肠埃希菌或志贺菌细菌。 课堂练习题 练习课件中的例子1-3 使用MEGA构建自己下载到的细菌ITS序列的进化树。把进化树粘贴到word中，打印出来。 作业 使用ACCESSION在NCBI中批量下载序列 工具：Batch Entrez /sites/batchentrez 方法：把有哪些信誉好的足球投注网站获得的ACCESSION粘贴到一个纯文本文件中，每行一个ACCESSION，然后在Batch Entrez中上传这个文件 * * Liaoning University Bioinformatics Liaoning University Bioinformatics 生物信息学 Life Science School Hongsheng Liu Prof. 第四章：分子系统发生分析 系统发生树的概念 系统发生树的构建方法介绍 常用系统发生树分析软件介绍 常用系统发生树分析软件介绍 系统发生树(phylogenetic tree)是用一种类似树状分支的图形来概括各种生物间的亲缘关系。 一颗系统发生树是由一系列节点（node）和分支（branch）组成，节点用来描述分类单元（taxonomic units），节点之间的连线（边）代表物种之间的进化关系。 内容回顾 对于有标度的树（称为标度树），分支的长度代表了该分支上核苷酸（氨基酸）的变化数目。 有些树不标权重，其分支与核苷酸变化的数目不成比例，标注的是进化时间。 如果进化树中的一个节点被选为树根（root），那么就是有根树，根表示祖先序列，所有的其他序列都由这一序列演化而来。 可以通过设定一个外部参考物种（称为外群，out group）在无根树中指派根节点，确定无根树的根节点。 分子系统发生树的构建一般主要分为4个步骤：选择可供分析的序列；多序列比对；构建系统发生树；系统发生树评估。 系统发生树的构建方法主要分为两类：基于距离的方法（distance-based method）和基于字母特征的方法（character-based method）。 基于距离的方法主要包括非加权分组平均法（UPGMA法）和近邻法（NJ法） 基于字母特征的方法最大简约法（MP法）和最大似然法（ML法） 可使用bootstrap法对构建的系统发生树的可靠性进行评估。 方法的选择 序列相似性很高，选用MP法 序列相似性较高，选用距离法（NJ） 序列相似性较低，选用ML法 序列相似度非常低，无意义 可选取两种以上方法构建进化树，比较不同方法的差异 进化树构建方法实例（使用MEGA软件） 构建RBP4蛋白的进化树 构建Thioredoxin（硫氧还蛋白）蛋白的进化树 构建16S rDNA进化树，推测细菌物种进化关系 1、构建RBP4蛋白的进化树 ① 选择可供分析的序列； 首先从UNIPROT数据库（/）中下载多个物种的RBP4蛋白的氨基酸序列，下载下表中物种的RBP4蛋白序列，把这些序列保存在一个FASTA文件（rbp4.fasta）中： Organism Accession Organism Accession Homo sapiens (人类) P02753 Mus musculus (小鼠) Q00724 Equus caballus (家马) Q28369 Bos taurus (牛) P18902 Sus scrofa (猪) P27485 Gallus gallus (原鸡) P41263 Oryctolagus cuniculus (兔) P06912 Xenopus laevis (非洲爪蟾) P06172 Rattus norvegicus (大鼠) P04916 Oncorhynchus mykiss (虹鳟鱼) P24775 ② 多序列比对； 使用MEGA软件打开上一步骤中的FASTA文件（rbp4.fasta），然后使用MEGA中的Clustal W进行多序列比对。（详细步骤参考第章三多序列比对部分） 多序列比对后的RBP4蛋白序列 可以双击修改序列名称（也可以在FASTA文件中直接修改） ③ 构建系统发生树； 使用MEGA软件构建进化树 点击菜