Come creare alberi filogenetici

Come creare alberi filogenetici

Alberi filogenetici sono uno strumento di bioinformatic complicati, altamente tecnico utilizzato dai biologi per determinare le relazioni evolutive tra specie diverse. In particolare, phylogenetics esamina le differenze o le similitudini nei geni tra specie e intende stabilire le due specie in realtà ha avuto origine da un antenato comune. "L'albero" è essenzialmente una rappresentazione pittorica di questo rapporto evolutivo. Alberi filogenetici sono difficili da costruire e non dovrebbero essere tentato da principianti, non-scienziati e studenti senza una guida corretta da uno scienziato qualificato o da un esperto. Avanzato (livello universitario) è richiesta conoscenza della genetica e della biologia computazionale.

Istruzioni

• Mettere insieme un set di dati dei geni. Ciò richiede l'accesso al repository come GenBank, EMBL o DDBJ da quale nucleotide sequenze possono essere scaricate, come pure la conoscenza di come usarli. Uso la parola chiave o somiglianza di sequenza ricerche per trovare un gruppo di sequenze correlate. Scarica il documento di testo o formato "FASTA" per ciascun gene selezionato e compilare questi in un unico file.

• Allineare le sequenze nel dataset. Eseguire allineamenti multipli di sequenza utilizzando strumenti di biologia computazionale disponibili presso la vostra struttura, ad esempio VectorNTI, ClustalX, BioEdit, CLCBio Workbench e così via. Si noti che alcuni di questi strumenti sono molto complicati da usare e altamente costoso da usare (sito licenze possono costare verso l'alto di diverse migliaia di dollari), una formazione così preliminare può essere obbligatoria. Eseguire un allineamento di sequenza progressiva dove sequenze vengono aggiunti uno ad uno e simili nucleotidi vengono associati (cioè allineati) fino a quando l'allineamento è stabilito. Questo deve essere estremamente preciso fin dall'inizio. Errori qui saranno amplificati nell'albero filogenetico della finale.

• Controllare l'allineamento. Non tutte le parti del tracciato devono essere inclusi nella costruzione dell'albero filogenetico; ad esempio, eliminare eventuali lacune inserite durante la costruzione del tracciato. Rimuovere anche eventuali allineamenti poco chiari, non allineati o ambigui. Se il gene è studiato in realtà produce una proteina, considerare se sia più opportuno convertire l'allineamento di sequenza del nucleotide in un allineamento di sequenza della proteina. Questo dipenderà la quantità di dati deve essere ottenuto dall'albero (sequenze dell'amminoacido sarà più informativi). Nota che più allineate le sequenze sono reciprocamente, più evolutivamente correlate sono "(cioè distanza più breve evolutiva" da una specie a altra).

• Decidere se l'albero deve essere costruita dalla "matrice delle distanze-" o "dati discreti" metodo. Il metodo di matrice delle distanze è più facile e meno complicato, che richiede solo la distanza tra le sequenze allineate per costruire l'albero più adatto. Il metodo di dati discreti l'allineamento si suddivide in parti e cerca di montare ognuno di questi nell'albero e per questo motivo, fornisce molte più informazioni per l'analisi successiva; Tuttavia, prendono molto più tempo rispetto a quello che gli alberi di matrice di distanza.

• Caricare le sequenze allineate in un pacchetto di filogenesi. Diversi pacchetti di software poco costoso o open-source sono disponibili e sono lo standard, come ad esempio PHYLIP, Mega e microscopio. ClustalX può essere utilizzato per gli alberi più semplici. Utilizzando ClustalX come esempio, rimuovere le lacune dall'allineamento e quindi correggere gli errori di allineamento o sostituzioni multiple. Verifica che sia selezionato il formato di output corretto ("nodi", non "rami"). Impostare il software per "boostrap NJ albero," che effettuerà i calcoli complicati per il montaggio dell'albero.

• Presentare i dati calcolati come un albero. Il pacchetto di phylogeney sarà hanno calcolato le distanze che rappresentano quanto simili (Chiudi) o diverse sequenze (lontani), da altro, sono tra le diverse specie. Questo può essere utilizzato per disegnare un albero, con rami che rappresentano queste distanze e nodi alle estremità dei rami per indicare la specie o il gene. Disegnare questa scala per dare una buona rappresentazione visiva della distanza evolutiva tra le specie.

Consigli & Avvertenze

  • Albero filogenetico costruzione è una procedura molto complicata e intensamente computazionale. È meglio cercare un bioinformatician addestrati per fornire orientamento o formazione pratica. Errori nella formazione dell'albero sono estremamente comuni, ma non possono essere risolti manualmente e richiederanno competenze avanzate di biologia computazionale.

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