分子进化与系统发育树的构建.doc

分子进化与系统进化树的构建 分子进化与系统进化树的构建 $ L9 C6 e8 }6 \ O主要内容：$ f# P$ u6 A# u7 W% F1、分子进化的研究方法, M o- y7 g6 {1 O+ i. @+ @3 u2、系统进化树的构建方法4 Y; S; q0 Z4 _* m: s3、系统进化树构建常用软件汇集# ?: m2 v: G/ {6 I- U4、系统进化树构建方法及软件的选择0 ^* S??q1 c3 n `/ }5、Phylip分子进化分析软件包简介及使用+ X1 k, C+ b2 [: ]0 D6、如何利用MEGA3.1构建进化树% x! e- H. A( ^/ M9 s; Y7 U. x) C??^; d1 M D% q6 I7 p s声明：, @5 P8 u* {$ A6 [2 Q??h1、本篇涉及的资源主要源于网络及相关书籍，由酷友搜集、分析、整理、审改，供大家学习参考用，如有转载、传播请注明源于基因酷及本篇的工作人员；若本篇侵犯了您的版权或有任何不妥，请Email genecool@126.com告知。% X2 n; @# ]/ Q F* `2、由于我们的学识、经验有限，本篇难免会存在一些错误及缺陷，敬请不吝赐教：请到基因酷论坛（/bbs）本篇对应的专题跟贴指出或Email genecool@126.com。! R B% ^7 M7 o7 K/ B; W: b# T7 q) [: C @致谢：( j r9 v3 ?. l5 Z S, v4 B整编者：flashhyh: y$ {0 l) h; }* s* E: }主要参考资料：《生物信息学札记》 樊龙江；《分子进化分析与相关软件的应用》 作者不详；《进化树构建》 ZHAO Yangguo；《如何用MEGA 3.1构建进化树》 作者不详；《MEGA3指南》 作者不详；# ?( r, F9 {! 分子进化的研究方法 分子进化的研究方法 2 D. `5 b8 u. K$ S# {分子进化研究的意义+ Q/ Y8 x1 j6 ?4 X7 _8 `? ? 自20世纪中叶，随着分子生物学的不断发展，进化研究也进入了分子进化(molecularevolution)研究水平，并建立了一套依赖于核酸、蛋白质序列信息的理论和方法。随着基因组测序计划的实施，基因组的巨量信息对若干生物领域重大问题的研究提供了有力的帮助，分子进化研究再次成为生命科学中最引人注目的领域之一。这些重大问题包括：遗传密码的起源、基因组结构的形成与演化、进化的动力、生物进化等等。分子进化研究目前更多地是集中在分子序列上，但随着越来越多生物基因组的测序完成，从基因组水平上探索进化奥秘，将开创进化研究的新天地。# d??]/ x??G$ r m/ r7 i? ? 分子进化研究最根本的目的就是从物种的一些分子特性出发，从而了解物种之间的生物系统发生的关系。通过核酸、蛋白质序列同源性的比较进而了解基因的进化以及生物系统发生的内在规律。0 S V2 x/ S2 W! g+ G( \( W, Y% V; z Z: `4 l/ t3 ^/ w3 a+ s分子进化研究的基础$ D3 Q( I ?4 C3 |9 T? ? 假设：核苷酸和氨基酸序列中含有生物进化历史的全部信息。$ c7 M; m H# S y% B2 A) W? ? 分子钟理论：在各种不同的发育谱系及足够大的进化时间尺度中，许多序列的进化速率几乎是恒定不变的。如下图：: E9 d9 g7 P??o ?) {+ Y% @+ ] ? ? 直系同源与旁系同源7 C q1 I S# L??x5 Z, k? ? 直系同源(orthologs):同源的基因是由于共同的祖先基因进化而产生的；8 @# ^! s??p. Z( \9 z7 D? ? 旁系同源(paralogs):同源的基因是由于基因复制产生的。$ C0 F. ?. B??Y# z0 _+ y? ? 两者之间的关系如下图所示：6 ^0 r+ y- x( [: w d2 C q( d$ S. _ 3 A _: Y/ u) p ? ? 注：用于分子进化分析中的序列必须是直系同源的，才能真实反映进化过程。 s, V* H- \) i9 }% s1 W( |$ g3 {分子进化研究的基本方法* j* T/ ]6 v8 S! a @ g? ? 对于进化研究，主要通过构建系统发育过程有助于通过物种间隐含的种系关系揭示进化动力的实质。9 n) e N- e# h? ? 表型的(phenetic)和遗传的(cladistic)数据有着明显差异。Sneath和Sokal(1973)将表型性关系定义为根据物体一组表型性状所获得的相似性，而遗传性关系含有祖先