构建生物进化树的方法比较Word下载.docx
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分子进化树(以分子数据为依据构建的进化树)不仅精确地反映物种间或群体间在进化过程中发生的极微细的遗传变异(小至一个氨基酸或一个核昔酸差异),而且借助化石提供的大分子类群的分化年代能定量地估计出物种间或群体间的分化年代,这对进化论的研究而言无疑是一场革命。
序列比较是生物信息学中最频繁也是最有价值的工作。
要知道一个序列(结构)与另一个序列(结
构)或者与一批序列(结构)之间的差异,唯一的途径就是序列(结构)的比较分析。
序列水平上的比较反映的是字符串之间的差异,能够发现碱基序列或者氨基酸序列的保守模式。
但是,在分子生物学中,比较是多方面的,除了核酸或蛋白质序列的比较,也可以是结构的比较等。
事实上,相差很大的序列可以形成具有相同功能的分子。
而结构水平上的比较更能反映功能上的差异,能够发现与功能紧密相关的结构域。
结构比较方面的工作都是围绕蛋白质及RNA展开的。
构建进化树的方法包括两种:
一类是序列类似性比较,主要是基于氨基酸相对突变率矩阵(常用PAM250)计算不同序列差异性积分作为它们的差异性量度(序列进化树);
另一类在难以通过序列比较构建序列进化树的情况下,通过蛋白质结构比较包括刚体结构叠合和多结构特征比较等方法建立结构进化树。
三种主要的建树方法分别是距离法(distancemethod)、最大节约法(maximumparsimony,MP)和最大似然法(maximumlikelihood,ML)。
2.同源性
同源性(homology)是比较生物学中的一个中心概念。
同源,最基本的意义就是具有共同祖先。
一般来说,如果两个物种中有两个性状满足一下两个条件中的任意一个,就可以称这两个性状为一对同源状。
在分子进化研究中,同源性一般是指两个核酸分子的核苷酸序列或者两种蛋白质的氨基酸序列质检的相似程度。
序列分析是最终测定同源性程度的方法。
1直系同源(orthology)可以反映物种血统上的同源性,即物种进化的历史
2并系同源(paralogy)只反映基因进化的历史。
3异同源(xenology)仅仅部分反映基因进化历史。
4多异同源(paraxenology)与异同源的不同点在于主要基因组中它拥有的两个或者更多的外源基因拷贝。
5部分同源(plerology)由许多不同功能部分组成,而一个基因的组成中包含其他基因的片段。
、NCBI
1.进入NCBIStandardNucleotideBLAST标准界面,输入要比对的序列、名称,后BLAST
①血缘分类报告
②距离进化树分析结果
根据实际情况适用Treemethod,MaxSeqDifference,SequnceLabel等信息
、Mega
1.将基因序列,导入软件中,比对
比对完成后,查看进化树
首先显示比对后文件到PhylogeneticAnalysis
查看比对结果
显示进化树
查看进化树
三、DNAMAN
插入序列,多序列比对
比对后进化树分析,可以导出为Clustal格式,可以用bioedit来查看
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打开DNAStar下MegAlign软件,将要分析的基因系列导入。
比对
基因系列具有同源性的用JotunHeinMethod比对,基因系列无关联的用ClustalW/Vmethod比对
查看比对报告
查看基因序列相似度
五、Bioedit
将要分析的基因序列导出软件,执行多系列比对
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ACCeSSOryAPPliCatiQn
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Add/MOdify/RemOVeanACCeSSOryAPPIiCatiOn
C:
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BLAST
Mode:
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DNADiStDNAdistancematrix
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DNAmlkDNAMaXimUmLikelihOOdPrOgramWithmolecularCIOCk
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FostDNAmIDNAmaximumIikClihOOd
FitCh-FitCh-MargOliaShandLeaSt-SqUareSDiStanCeMethOdS
KitSCh-FitCh-MargOIiaShandLeaStSqUareSMethOdSWithEVOlUtiOnaryClOCk
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PrOMLPrOteinMaXimUmLikeIihOOdPrOgram
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FitChPhylOgenetiCtree
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NeighbOrPhylOgenctictree
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PrOtParSPrOteinParSimOnymethod
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ClUStaIWOPtiOnS
ClUStalWMUItiPlealignment
Refefence:
THomPSOnJ.D.,Higgins,D.G.andGibson,TJ.(1994)
CLllSTALW:
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SeqUenCealignmentIh(OUghSeqUenCeWeightIng,POSitiOnSPeCifIC
gapPenaItieSandWeIghtrr‰atrixchoice.
NucIeicAodsReSearch,SUbmittedZJUne1994.
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FCalCuIateNJTfee
FFASTalgorithmforguideIree
l√BOOtstfaPNJTfeeNlJnnberOfbootstraps:
IlOoo
GdPpenalties:
Blank=default
PalrWlSeBhgnmerits
MUlIiPIealignment
GaPOPen
GaPextend
GaPθxt9∩d
OtherParameters:
Note:
enteradditionalparametersasaSingleline.
厂DUtPUtClUStaIformatWithClu^talCOnSenSMSSeqUenCegeneration
AddIliOnalParametersforCIUSlalW:
XXKGenefalSettings;
MKMW
XQUICKTREE:
USeFASTalgorithmforthealignmentguidetree∕NEWTREE=:
filefαnewguidehee
/USETREE=:
hieforOldguideIree
/NEGATIVE:
P(OteinalignmentWithnegativeValUeSInmatrix
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VieWCIUSfaK√DOC
CanCel
比对完成后,进化树分析
BioEditSeqUenCeAIignmentEditOr
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- 构建 生物 进化 方法 比较