Name: 비전문가를위한 계통 발생에 대한 실용 가이드 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-05T17:00:00.000+00:00
Duration: 12 min
Description: 배우세요 계통 발생 분석 파이프라인을 사용하여 DNA 또는 단백질 서열로부터 신뢰할 수 있는 계통수를 재구성하는 방법을. BLAST, 다중 서열 정렬, 진화 모델 선택 및 최우도법을 활용하여 비전문가도 쉽게 따라 할 수 있습니다.

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우리는 원고에 대한 의견에 대한 오할로 랜 실험실의 구성원을 감사드립니다. 우리는 D. 오할로 랜에 자금 조달을위한 생명 과학의 조지 워싱턴 대학학과 및 예술과 과학의 콜롬비아 대학을 감사합니다.

1. 기본 지역 정렬 검색 도구 (BLAST) : 온라인 인터페이스 <ol><li> 생명 공학 정보를위한 국립 센터 (NCBI)의 BLAST 1 웹 서버를 방문하려면이 링크를 클릭하십시오. - <a href="http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi">http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi</a> (그림 1). </li><li> 쿼리 상자에 입력 FASTA 포맷의 텍스트 시퀀스 (예를 들어 그림 2 참조). </li><li> 검색에 사용하고 &quot;BLAST&quot;을 클릭하여 해당 BLAST 프로그램과 관련된 데이터베이스 또는 그 각각의 종을 클릭합니다. 참고 : FASTA 형식의 시퀀스는 &quot;&gt;&quot;기호로 표시 설명 라인으로 시작한다. 설명은 &quot;&gt;&quot;기호 순서 (예. 뉴클레오티드 또는 아미노산) 다음 줄에 대한 설명을 수행 한 후 바로 다음에해야합니다. BLAST 검색의 출력은 HTML, 일반 텍스트, XML, 또는 충돌 TA로 본다준한 HTML로 설정 기본 (그림 3)과 (텍스트 또는 CSV). </li></ol> 2. 기본 지역 정렬 검색 도구 (BLAST) : 로컬 실행 파일 <ol><li> 이 링크에서 최신 BLAST 명령 줄 BLAST 실행 파일을 다운로드 : <a href="ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/">ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/</a> - </li><li> PC 사용자의 경우 EM&gt; : 최근의 폭발 win32.exe 파일을 두 번 클릭하고 사용권 계약에 동의하고 설치를 클릭합니다. 참고 : NCBI-BLAST-2.2.27 + : 기본 설치 디렉토리는 C입니다. </li><li> 다음과 같이 PC 환경 변수를 구성합니다 : <ol><li> &#39;시작&#39;버튼을 누른 다음 바로 &quot;컴퓨터&quot;를 클릭 PC를 클릭 </li><li> &quot;속성&quot;을 클릭하고 팝업에서 &quot;고급&quot;탭을 클릭 </li><li> &quot;환경 변수&quot;버튼을 클릭하고 새로운 팝업에서 회에서 &quot;새로운&quot;버튼을 클릭합니다섹션 전자 &quot;사용자에 대한 사용자 변수&quot; </li><li> NCBI-BLAST-2.2.27 + BIN : 팝업에서 변수 이름 &quot;경로&quot;변수 값 &quot;C를 추가합니다. 참고 : bin 디렉토리에 실행 파일 (.. 즉 BLASTP 등)가 포함되어 있습니다. </li></ol></li><li> Mac 사용자를위한 EM&gt; : 터미널 응용 프로그램을 엽니 다 (이 바로 열기 &quot;찾기&quot;를 할 및 &quot;터미널&quot;을 검색하고이 &quot;터미널&quot;아이콘이 표시됩니다). 터미널 창에 다음을 입력 현황 : &gt; FTP <a href="ftp://ftp.ncbi.nih.gov">ftp.ncbi.nih.gov</a> 참고 : 또한 PC에 대한 위의 예에서 사용 된 URL을 입력 할 수 있습니다 </li><li> NCBI FTP 사이트의 유형 이름과 암호를 &quot;익명&quot;을 선택한 후 형식에 액세스하려면 : &gt; CD 폭발 / 실행 / 최근의 </li><li> 입력하여 실행 파일을 나열 &gt; LS </li><li> 다음 (또는 무엇이든 최신 버전 현재)를 입력하여 최신 버전의 정보 : 2, NCBI-BLAST-2.2.7-macosx.tar.gz 얻을 </li><li> &quot;종료&quot;를 입력하여 NCBI FTP 서버 사이트를 종료합니다. </li><li> 입력하여 다운로드 한 파일의 압축을 해제 : &gt; 타르 xzf NCBI-BLAST-2.2.7-macosx.tar.gz </li><li> 입력하여 명령을 찾을 때 쉘이이 디렉토리를 검색 할 수 있도록 경로에 폭발 실행 파일의 바이너리의 위치를​​ 추가합니다 : &gt; PATH = $ 경로 : new_folder_location </li><li> 이 입력하여 경로에 위치를 추가 한 경우 확인 : &gt; 에코 $의 PATH </li><li> 여기를 클릭하여 (매일 업데이트) 미리 서식 BLAST 데이터베이스를 다운로드 : <a href="ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/">ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/</a> </li><li> &quot;DB&quot;폴더에 데이터베이스를 배치합니다. </li><li> PC에 EM&gt;을 입력하여 NCBI-BLAST 폴더로 디렉토리를 변경 (이 &quot;시작&quot;을 클릭하고 검색 창에 &quot;cmd&quot;를 입력을 할 수있는) MS-DOS 프롬프트를 엽니 다 : C : 사용자&gt; CD .. [이동하나의 폴더까지] C : &gt; CD NCBI-BLAST-2.2.27 + 이것은로 디렉토리를 변경합니다 : C : NCBI-BLAST-2.2.27 +&gt; </li><li> 다음 &quot;makedb&quot;명령을 사용하여 데이터베이스를 만듭니다 &gt; makedb에서 DB / briggsae.fasta-DbType과 제자 아웃 DB / briggsae 참고 : 아래의 예 (그림 4)에서 데이터베이스가 &quot;briggsae&quot;라는 유기체 Caenorhabditis의 briggsae에서 하나의 연결 그룹으로 구성되어 있습니다. </li><li> &quot;DB&quot;폴더에 FASTA 형식의 단백질 텍스트 시퀀스를 삽입하여 &quot;테스트&quot;라는 질의 단백질 서열을 만듭니다. </li><li> 다음 명령을 입력하여 BLASTP 검색을 통해 데이터베이스를 심문 : &gt; BLASTP 쿼리의 DB /있는 test.txt-DB의 DB / briggsae 아웃 text.txt </li><li> 맥에 EM&gt; (2.4 단계) 위의 지침에 따라 NCBI FTP를 웹 사이트에 액세스하여 로컬 폭발 검색을위한 데이터베이스를 다운로드n 형 : &gt; LCD .. / 데이터베이스 / </li><li> 입력하여 관심의 게놈 또는 순서를 다운로드 : &gt; 얻을 NC_ [기탁 번호]. 프나 참고 : &quot;. 프나&quot;FASTA 형식의 염기 서열을 의미하고 &quot;FAA가.&quot;FASTA 형식의 아미노산 서열을 의미한다. </li><li> FTP 사이트를 종료하려면 &quot;종료&quot;를 입력. </li><li> 입력하여 데이터베이스를 확인합니다 : &gt; DB / mouse.faa 아웃 마우스 DbType과 제자 makeblastdb에서 </li><li> &quot;빈&quot;폴더에 FAST 형식의 쿼리 순서를 삽입하고 다음 명령을 사용하여 데이터베이스를 심문 : &gt; BLASTP 쿼리의 &quot;query.fasta&quot;-DB &quot;데이터베이스&quot;는 아웃 results.txt </li></ol> 3. 여러 순서 정렬을 생성 <ol><li> 일반적으로 사용되는 여러 순서 정렬 (MSA) 프로그램에 액세스하려면 다음 링크를 클릭하십시오 : CLUSTALW 6 <a href="http://www.clustal.org/">http://www.clustal.org/</a> 수송 나물GN 7 <a href="http://msa.sbc.su.se/cgi-bin/msa.cgi">http://msa.sbc.su.se/cgi-bin/msa.cgi</a> MAFFT 8,9 <a href="http://mafft.cbrc.jp/alignment/software/">http://mafft.cbrc.jp/alignment/software/</a> MUSCLE 10 <a href="http://www.drive5.com/muscle/">http://www.drive5.com/muscle/</a> T-커피 11 <a href="http://www.tcoffee.org/Projects/tcoffee/">http://www.tcoffee.org/Projects/tcoffee/</a> PROBCONS 12 <a href="http://toolkit.tuebingen.mpg.de/probcons">http://toolkit.tuebingen.mpg.de/probcons</a> </li><li> -이 링크를 클릭 <a href="http://tcoffee.crg.cat/apps/tcoffee/do:regular">http://tcoffee.crg.cat/apps/tcoffee/do:regular</a> 쿼리 상자에 입력 된 FASTA 형식의 시퀀스 데이터 - 주 : T-커피에서 출력 예제 그림 5에서 볼 수있는 유사한 잔류 물은 색상으로 구분되어 있습니다. </li><li> 명령 줄 버전 (CLUSTALW) 또는 그래픽 V로 CLUSTAL MSA 다운로드이 링크를 클릭하여 ersion (ClustalX와) <a href="http://www.clustal.org/clustal2/">http://www.clustal.org/clustal2/을</a> - 다음 적절한 실행을 클릭합니다 (즉, 승리, 리눅스, 맥 OS X). </li><li> FASTA 형식 시퀀스 텍스트로 데이터를 업로드하고 (그림 6)에 맞 춥니 다. </li></ol> 4. 진화의 가장 적합한 모델을 결정 <ol><li> ProtTest 13 프로그램을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오 : <a href="http://darwin.uvigo.es/our-software/">http://darwin.uvigo.es/our-software/</a> </li><li> ProtTest가 다운로드되면, ProtTest.jar 파일을 더블 클릭 </li><li> ProtTest이 시작되면, &quot;파일 선택&quot;을 클릭합니다 (그림 7) 시퀀스 데이터를로드 할 수 있습니다. </li><li> 그런 다음 &quot;시작&quot;을 클릭하고 프로그램 (그림 8)이 시작됩니다. 주 : 런 (도 8)의 종료 후, 프로그램이 기준에 기초하여 적합한 모델을 나타내는 것 등<html> &quot;AIC에 따라 최고 모델 : WAG + I + G&quot; </li></ol> 5. 최대 가능성 또는 베이지안 추론에 의해 순서 기반 계통 발생을 유추 <ol><li> 여기 PhyML 4 다운로드 : <a href="https://code.google.com/p/phyml/">https://code.google.com/p/phyml/</a> </li><li> 두 배는 해당 응용 프로그램 (예 : phyml 윈도우, phyml 리눅스, 등.)과 인터페이스 창 (그림 9)를 나타납니다를 클릭하여 실행 파일을 실행합니다. </li><li> 입력하여 PHYLIP 형식의 시퀀스로 입력 시퀀스를로드 &gt; &quot;파일 이름&quot;. PHY 참고 : 시퀀스 형식 사이의 변환에서 사용할 수있는 &quot;Readseq&quot;웹 프로그램을 사용하려면 - <a href="http://iubio.bio.indiana.edu/cgi-bin/readseq.cgi">http://iubio.bio.indiana.edu/cgi-bin/readseq.cgi을</a> . </li><li> &quot;Y&quot;를 입력하여 프로그램을 시작합니다. </li><li> 여기 MrBayes 5 다운로드 : rceforge.net / download.php &quot;&gt; http://mrbayes.sourceforge.net/download.php </li><li> 실행 파일에서 프로그램을 클릭을 시작하고 입력하여 프로그램에 NEXUS 형식의 시퀀스 데이터를 읽으려면 &gt; &quot;파일 이름&quot;을 실행한다. NEX </li><li> 진화 모델을 설정합니다. </li><li> 입력하여 실행하는 세대의 수를 선택합니다 : &gt; mcmcp NGEN = 1000000 [이 1000000 세대의 수를 설정] &gt; 기름 통 타는 = 10000 [이 10000에 타는를 설정] </li><li> 입력하여 결과를 파일에 분기 길이를 저장합니다 : &gt; mcmcp savebrlens = 예 </li><li> 입력하여 분석을 실행합니다 : &gt; MCMC </li><li> &quot;SUMT&quot;명령을 사용하여 나무를 요약한다. </li></ol> 6. 계통 발생을 시각화 <ol><li> 여기에 트리 뷰어 프로그램의 목록을 보려면 : <a href="http://www.treedyn.org/overview/editors.html">http://www.treedyn.org/overview/editors.html</a> </li><li> 트 리뷰 14 PROGR 다운로드여기입니다 : <a href="http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html">http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html</a> </li></ol>

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</ol>

우리는 공개 아무것도 없어.

이 기사에 대한 우리의 희망은 계통 발생에 새로운 연구자 또는 학생들을 안내하는 출발점이 될 것입니다. 게놈 시퀀싱 프로젝트는 지난 몇 년 동안 저렴하게하고 결과적으로이 기술에 대한 사용자의 수요가 증가하고 있으며, 현재 많은 시퀀스 데이터 세트의 생산은 소규모 실험실에서 일반적이다. 이 데이터 세트는 종종 자신의 기능을 이해하기 시작하는 계통 발생 학적 프레임 워크를 필요로하는 유전자의 세트와 연구자를 제공합니다. 계통 발생학 연구 실험실의 적 증가에 가정을 발견하기 때문에 또한, 우리는 또한 생물학 연구에 크게 관심이있는 학생들을위한 교육 장치 역할을하는이 기사의 의도. &#39;왜&#39;, &#39;어떻게&#39;, 그리고 일반적으로 사용되는 트리 구축 도구, 우리는 이러한 응용 프로그램에 익숙해하기 시작하는 독자를위한 프레임 워크를 제공한다 &quot;위치&quot;와 작동 방법에 대한 사용자 정보를 제공함으로써. However, 우리는 다양한 매개 변수가 자신의 시퀀스 데이터에 영향을 미칠 수있는 방법을 이해하기 위...

두 개 (또는 그 이상)의 종 진화 방법을 이해하기 위해서는, 각각의 샘플로부터 서열 또는 형태 학적 데이터를 구하는 것이 우선 필요하다, 이러한 데이터는 우리가 공간을 통해 진화 관계를 측정하는 데 사용할 수있는 수량을 나타낸다. (예를 들어, 마일, 인치, 마이크론) 사용 가능한 더 많은 데이터를보다 정확한 측정으로 간주됩니다 데, 직선 거리를 측정 할 때 그냥 좋아. 에르고는 연구자가 진화 거리를 추론 할 수있는 정확도는 크게 관계를 측정하는 것이 가능한 정보 데이터의 양에 의해 영향을 받는다. 다른 샘플은 다른 속도 및 다른 메커니즘에 의해 발전하기 때문에 또한, 우리는이 분류군 사이의 관계를 측정하기 위해 사용하는 방법은 직접적 진화 측정의 정확도에 영향을 미친다. 따라서 진화론 적 관계는 직접 관측되지 않고 대신에 순서 나 형태 학적 데이터, 진화를 추론의 문제로 추정되기 때문에관계는 통계 중 하나가됩니다. 계통 발생 최적 분류군 간의 진화의 역사를 재구성하기 위해 진화의 패턴을 통계 모델을 적용과 관련된 생물학의 지점입니다. 분류군 간의 재건은 분류군의 계통이라고합니다. 우리가 여기 시퀀스의 집합에서 계통 발생을 추론하기위한 단계 파이프 라인에 의해 단계를 설명하는 분자 생물 학자와 진화 생물 학자 사이의 전문 지식의 격차를 해소하는 데 도움이. 첫째, 우리는 세부 사항 웹 기반 인터페이스를 통해 또한 지역 실행 파일을 사용하여 기본 지역 정렬 검색 도구 (BLAST 1) 알고리즘을 사용하여 데이터베이스 심문하는 단계;이 종종 알 수없는 유사한 시퀀스의 목록을 얻는 첫 번째 단계입니다 쿼리, 일부 연구자는 또한 Phylota (http://www.phylota.net/)와 같은 웹 인터페이스를 통해 하나의 그룹에 대한 데이터를 수집에 관심이있을 수도있다. BLAST는 C에 대한 알고리즘질의 시퀀스를 닮은 &quot;히트&quot;에 대한 검색 시퀀스를 데이터베이스에 대해 일차 아미노산 또는 뉴클레오티드 서열 데이터를 omparing. BLAST 프로그램은 스티븐 Altschul 등에 의해 설계되었습니다. 국립 보건원 (NIH)에서 1. BLAST 서버는 다른 프로그램들로 구성되어 있으며, 여기에 가장 일반적인 BLAST 프로그램의 일부 목록입니다 : ⅰ) 뉴클레오티드 염기 BLAST (BLASTN) :이 프로그램은 DNA 서열의 입력을 요구하고 DNA 데이터베이스로부터 가장 유사한 DNA 서열을 반환하는 사용자를 지정하는 특정 유기체 (예를 들면). ⅱ) 단백질 - 단백질 BLAST (BLASTP) : 여기서 사용자는 단백질 서열을 입력하고, 프로그램은 사용자가 지정하는 단백질 데이터베이스에서 가장 유사한 단백질 서열을 반환한다. III) 위치 별 반복 BLAST (PSI-BLAST) (blastpgp) : 사용자 입력은 PROTE입니다밀접한 관련이 단백질의 집합을 반환 순서,이 데이터 집합의 보존 프로파일이 생성됩니다. 다음 새로운 쿼리 단백질 데이터베이스를 심문하는 데 사용되는 이들 보존 된 &quot;모티프&quot;를 사용하여 생성되고 이는 보존 된 &quot;모티프&quot;의 새로운 세트를 추출하고 단백질 데이터베이스까지 심문하는 데 사용되는 단백질의 큰 그룹을 반환한다 단백질의 더 큰 세트 재곡 것으로 다른 프로파일이 생성되어 처리를 반복한다. 각 단계에서 검색어에 관련된 단백질을 포함함으로써이 프로그램은 사용자가 더 발산 아르 시퀀스를 식별 할 수있다. ⅳ) 뉴클레오티드 6 - 프레임 번역 단백질 (BLASTX) : 여기서 사용자는 여섯 프레임 개념적 번역 제품 (즉,로 변환된다 뉴클레오티드 서열 입력을 제공하는 두 가닥) 단백질 서열 데이터베이스에 대해.. V) 6 프레임 번역 염기를 염기6 - 프레임 변환 (tblastx) :이 프로그램은 DNA 염기 서열의 입력을 받아,이 염기 서열 데이터베이스의 여섯 프레임 변환에 대하여 비교 여섯 프레임 개념적 번역 제품에 입력을 변환한다. ⅵ) 단백질 - 뉴클레오티드 6 프레임 변환 (tblastn) :이 프로그램은 뉴클레오티드 서열 데이타베이스의 여섯 판독 범위에 대하여 비교하는 단백질 시퀀스 입력을 사용한다. 다음으로, 우리는 일련의 데이터 집합의 여러 순서 정렬 (MSA)를 생성하기 위해 일반적으로 사용되는 프로그램을 설명하고 이것은 일련의 데이터 집합에 대한 진화에 가장 적합한 모델을 결정하는 프로그램에 대한 사용자 설명서를 따른다. 계통 발생 학적 재구성은 통계 문제이며,이 때문에, 계통 발생 방법은 통계적인 프레임 워크를 통합 할 필요가있다. 이 통계 프레임 워크는 데이터 집합 내에서 일련의 변화를 통합하는 진화 모델이됩니다. 이 진화 개월델은 뉴클레오티드 또는 아미노산 치환의 과정에 대한 가정의 집합으로 구성되며, 특정 데이터 세트에 대한 최적의 모델은 통계적인 테스트를 통해 선택할 수 있습니다. 다른 모델의 데이터에 적합 가능한 것들의 집합 내에서 가장 적합한 모델을 선택하는 우도 비 테스트 (LRTs) 또는 정보 기준을 통해 비교할 수 있습니다. 두 공통 정보 기준은 아카 이케 정보 기준 (AIC) (2) 및 베이지안 정보 기준 (BIC) 3이다. 최적 얼라인먼트가 생성되면, 정렬 된 데이터로부터 계통을 생성하는 다양한 방법이있다. 진화 적 관계를 추론하는 수많은 방법이 있습니다, 광범위하게, 그들은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다 : 거리 기반의 방법과 순서 기반의 방법. 거리 기반 방법은 시퀀스의 페어의 거리를 계산하고 나무를 얻기 위해이 거리를 사용합니다. 시퀀스 기반의 방법은 직접 서열 정렬을 사용하여, 통상 t 검색최적 성 기준을 사용하여 REE 공간. 우리는 계통 발생 학적 관계를 재구성 두 시퀀스 기반의 방법을 간략하게 설명이 최대 우도 프레임 워크를 구현 PhyML 4, 그리고 베이지안 마르코프 체인 몬테카를로 유추를 사용 MrBayes 5. 가능성과 베이지안 방법은 계통 발생 학적 재구성을위한 통계적인 프레임 워크를 제공합니다. 일반적으로 사용되는 트리 구축 도구에 사용자 정보를 제공함으로써, 우리는 계통 발생 학적 관계를 추론하는 데 필요한 필요한 데이터에 독자를 소개합니다.

<table><tbody><tr><td>BLAST 웹페이지&nbsp;</td><td></td><td></td><td><a href="http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi">http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi</a></td></tr><tr><td>BLAST 실행 파일&nbsp;</td><td></td><td></td><td><a href="ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/">ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/</a></td></tr><tr><td>미리 포맷된 BLAST 데이터베이스</td><td></td><td></td><td><a href="ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/">ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/</a></td></tr><tr><td>Clustal</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.clustal.org/ ">http://www.clustal.org/</a</td></tr><tr><td>>Kalign</td><td></td><td></td><td><a href="http://msa.sbc.su.se/cgi-bin/msa.cgi">http://msa.sbc.su.se/cgi-bin/msa.cgi</a></td></tr><tr><td>MAFFT</td><td></td><td></td><td><a href="http://mafft.cbrc.jp/alignment/software/">http://mafft.cbrc.jp/alignment/software/</a></td></tr><tr><td>MUSCLE</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.drive5.com/muscle/">http://www.drive5.com/muscle/</a></td></tr><tr><td>T-Coffee</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.tcoffee.org/Projects/tcoffee/">http://www.tcoffee.org/Projects/tcoffee/</a></td></tr><tr><td>PROBCONS</td><td></td><td></td><td><a href="http://toolkit.tuebingen.mpg.de/probcons">http://toolkit.tuebingen.mpg.de/probcons&nbsp; </a></td></tr><tr><td>Se-Al&nbsp;</td><td></td><td></td><td><a href="http://tree.bio.ed.ac.uk/software/seal/">http://tree.bio.ed.ac.uk/software/seal/</a></td></tr><tr><td>BSEdit&nbsp;</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.bsedit.org/">http://www.bsedit.org/</a></td></tr><tr><td>JalView</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.jalview.org/">http://www.jalview.org/</a></td></tr><tr><td>SeaView</td><td></td><td></td><td><a href="http://pbil.univ-lyon1.fr/software/seaview.html">http://pbil.univ-lyon1.fr/software/seaview.html</a></td></tr><tr><td>ProtTest& 주의;</td><td></td><td></td><td><a href="https://code.google.com/p/prottest3/">https://code.google.com/p/prottest3/</a></td></tr><tr><td>자바 런타임&nbsp;</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.java.com/en/download/chrome.jsp">http://www.java.com/en/download/chrome.jsp</a></td></tr><tr><td>Readseq</td><td></td><td></td><td><a href="http://iubio.bio.indiana.edu/cgi-bin/readseq.cgi">http://iubio.bio.indiana.edu/cgi-bin/readseq.cgi</a></td></tr><tr><td>jModelTest</td><td></td><td></td><td><a href="https://code.google.com/p/jmodeltest2/">https://code.google.com/p/jmodeltest2/</a></td></tr><tr><td>PhyML</td><td></td><td></td><td><a href="https://code.google.com/p/phyml/">https://code.google.com/p/phyml/</a></td></tr><tr><td>MrBayes</td><td></td><td></td><td><a href="http://mrbayes.sourceforge.net/download.php">http://mrbayes.sourceforge.net/download.php</a></td></tr><tr><td>TreeView</td><td></td><td></td><td><a href="http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html">http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html</a></td></tr><tr><td>TreeDyn</td><td></td><td></td><td><a href="http://www.treedyn.org/">http://www.treedyn.org/</a></td></tr></tbody></table>

비전문가를위한 계통 발생에 대한 실용 가이드

A Practical Guide to Phylogenetics for Nonexperts

많은 연구자들은 믿을 수 없을만큼 다양한 초점을 통해, 자신의 연구 질문 (들) 계통 발생학을 적용하고있다. 그러나 많은 연구자들은이 주제에 새로운 그리고 그것은 고유의 문제를 제시한다. 여기에서 우리는 비전문가에 대한 계통 발생에 대한 실질적인 소개를 컴파일합니다. 우리는 단계별 방식으로, 유전자 서열 데이터 세트에서 안정적인 계통을 발생 파이프 라인 개요. 우리는 온라인 인터페이스뿐만 아니라 지역의 실행을 통해 유사성 검색 도구를위한 사용자 가이드와 함께 시작합니다. 다음으로, 우리는 진화의 가장 적합한 모델을 결정하기 위해 소프트웨어를 사용하는 프로토콜에 따라 여러 순서 정렬을 생성하기위한 프로그램을 탐구한다. 우리는 최대의 가능성과 베이지안 기준을 통해 계통 발생 학적 관계를 재구성 프로토콜 개요 마지막으로 계통 발생 수를 시각화하기위한 도구에 대해 설명합니다. 어떤 계통 발생 학적 접근 방법의 완전한 설명을 의미하여이 아니지만, 그것은 실제 시작 INFORMAT으로 독자를 제공한다일반적으로 phylogeneticists으로 활용 키 소프트웨어 응용 프로그램에 이온. 이 기사에 대한 비전은 계통 발생 학적 연구에 착수 연구자를위한 실습 도구로 봉사하고 또한 교실이나 교사 실험실에 통합 될 수있는 교육 자원으로 역할을 할 수 있다는 것입니다.

쿼리에 유사성을 발견하는 것은 연구자가 새로운 순서에 잠재적 인 정체성을 돌리는 또한 시퀀스 사이의 관계를 유추 할 수 있습니다. BLAST 1의 파일 입력 유형은 FASTA 포맷의 텍스트 순서 나 GenBank 액 번호입니다. FASTA 형식의 시퀀스는 &quot;&gt;&quot;기호 (그림 2)에 의해 표시되는 설명 라인으로 시작한다. 설명은 &quot;&gt;&quot;기호 순서 (예. 뉴클레오티드 또는 아미노산) 다음 줄에 대한 설명을 수행 한 후 바로 다음에해야합니다. 저장 및 편집 시퀀스 파일 때, 예컨대 PC 또는 TextWrangler (ON 「메모장」등의 텍스트 편집기를 사용하는 것이 최선이다 <a href="http://www.barebones.com/products/textwrangler/">http://www.barebones.com/products/textwrangler/</a> 맥). BLAST 알고리즘은 서열의 유사성의 짧은 복역 검...

여기에서 우리는 뉴클레오티드 또는 아미노산 서열 데이터 세트에서 안정적인 계통 발생을 생성하기위한 단계별 파이프 라인을 설명합니다. 이 가이드는 연구자 또는 계통 발생 학적 분석에 새로운 학생 서비스를 제공하는 것을 목표로하고있다.

Many researchers, across incredibly diverse foci, are applying phylogenetics to their research question(s). However, many researchers are new to this ...

이 논문의 전반적인 목표는 DNA 또는 단백질 서열로부터 신뢰할 수 있는 계통수를 재구성하는 것입니다. 이는 먼저 NCBI의 blast 프로그램을 사용하여 유사한 서열을 식별함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 유사한 서열들을 정렬하는 것입니다.다음으로, 정렬 데이터를 바탕으로 최적의 진화 모델을 결정합니다. 마지막 단계는 정렬된 서열로부터 계통발생학적 관계를 추론하는 것입니다. 궁극적으로, 이러한 단계별 파이프라인을 통해 사용자가 서열 데이터로부터 신뢰할 수 있는 계통수를 도출하는 과정을 보여줍니다.이 방법은 새로운 서열의 정체성과 기능을 추론함으로써 다양한 분야의 핵심적인 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기본 국소 정렬 검색 도구(basic local alignment search tool) 또는 blast의 온라인 버전을 사용하려면 국립생물정보센터(National Center for Biotechnology Information) 또는 NCBI의 Blast 웹 서버로 이동하십시오. 적절한 blast 프로그램을 클릭하십시오.여기에 표시된 것과 같이 FASTA 형식의 텍스트 서열을 쿼리 상자에 입력하십시오. 검색에 사용할 적절한 blast 프로그램을 클릭한 다음 blast를 클릭하십시오. 출력 결과는 기본적으로 HTML 형식으로 제공되며, 입력한 텍스트 서열과 가장 유사한 서열들이 표시됩니다.다음 섹션에서는 Windows 및 Mac에서 로컬 blast 실행 파일을 사용하는 방법을 다룹니다. 사용자는 Mac용 Blast Local 실행 파일 섹션으로 건너뛸 수 있습니다. Windows 컴퓨터에서 blast 명령줄 프로그램을 실행하려면 NCBI blast 웹사이트에서 적절한 Windows 실행 파일을 다운로드하십시오.Blast 프로그램을 설치한 후, 다음과 같이 PC 환경 변수를 설정하십시오. PC의 시작 버튼을 클릭하고 내 컴퓨터를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭합니다. 그런 다음 속성을 클릭하십시오. 새 창에서 고급 시스템 설정으로 들어간 후, 새로 나타나는 팝업 창의 고급 탭에서 환경 변수 버튼을 클릭하십시오.그런 다음 사용자 섹션의 사용자 변수에서 'new' 버튼을 클릭합니다. 새 팝업 창에 변수 이름 'path'와 여기에 표시된 변수 값을 추가합니다. 다음으로, NCBI 웹사이트에서 매일 업데이트되는 사전 포맷팅된 blast 데이터베이스 또는 특정 생물체의 게놈을 다운로드하십시오.그런 다음 시작 버튼을 클릭하고 검색창에 CMD를 입력하여 MS DOS 프롬프트를 연 뒤, NCBI blast 폴더로 이동합니다. 여기에 표시된 Make blast DB 명령어를 사용하여 데이터베이스를 생성합니다. DB 폴더에 FASTA 형식의 단백질 텍스트 서열을 삽입하여 test라는 이름의 쿼리 단백질 서열을 생성합니다.그 다음, 테스트 단백질과 가장 유사한 서열을 식별하기 위해 blast P 쿼리 명령어를 통해 데이터베이스를 조회합니다. 다음 섹션에서는 Mac 사용자를 위해 이 정보를 반복하여 설명합니다. Windows 사용자는 다섯 번째 섹션인 다중 서열 정렬 생성 단계로 건너뛰어도 좋습니다.Mac에서 blast 명령줄 프로그램을 실행하려면, N-C-B-I-F-T-P 사이트에 원격으로 접속하여 적절한 MAC 실행 파일을 다운로드하십시오. 이를 위해 Finder를 열고 terminal을 검색한 뒤, 터미널 창에 N-C-B-I-F-T-P 사이트의 FTP 주소를 입력하십시오. 이름과 비밀번호로 anonymous를 입력한 다음, CD blast/executables/latest를 입력하십시오.LS를 입력하여 실행 가능한 파일 목록을 확인하고, 다음 명령어를 입력하여 시스템 요구 사항에 맞는 최신 버전을 다운로드하십시오. 이제 다운로드한 파일의 압축을 해제하십시오. 그런 다음, 쉘이 해당 디렉토리를 검색할 수 있도록 blast 실행 파일의 바이너리 위치를 경로(path)에 추가하십시오.명령어를 검색할 때, NCBI 웹사이트에서 미리 포맷팅된 blast 데이터베이스나 게놈을 다운로드하십시오. CD genomes를 입력하여 게놈 디렉토리를 검색하십시오. 그 다음, 관심 있는 게놈이나 서열을 다음과 같이 다운로드하고, quit를 입력하여 FTP 사이트에서 나가십시오.다음으로, Make Blast DB 명령어를 입력하여 데이터베이스를 생성합니다. FASTA 형식의 쿼리 서열을 bin 폴더에 삽입하고, blast P 쿼리 명령으로 데이터베이스를 조회하여 테스트 서열 데이터와 가장 유사한 서열을 찾습니다. 흔히 사용되는 다중 서열 정렬(multiple sequence alignment, MSA) 프로그램 중 하나는 tea coffee입니다. tea coffee 사이트의 쿼리 상자에 FASTA 형식의 서열 데이터를 입력하면, 출력 결과에 유사한 잔기들이 색상 코드로 표시됩니다.또 다른 일반적으로 사용되는 MSA 프로그램은 Clustal MSA이며, 다양한 운영 체제용 명령줄 버전인 CLUSTAL W 또는 그래픽 버전인 CLUSTAL X로 다운로드할 수 있습니다. 다음으로, 파일 탭을 선택하여 서식 지정된 서열 텍스트 형태로 데이터를 Clustal 프로그램에 로드합니다. 그런 다음 서열 로드(load sequences) 버튼을 클릭합니다.이제 align 탭으로 전환하고 do complete alignment 버튼을 클릭하여 진화의 최적 적합 모델에 맞춰 서열을 정렬하십시오. protest 프로그램을 다운로드하십시오. protest 다운로드가 완료되면 protest를 더블 클릭하십시오.Protest가 실행되면, 정렬 상자의 파일 선택을 클릭하여 서열 데이터를 불러옵니다. 그런 다음 시작을 클릭하여 프로그램을 실행합니다. 실행이 완료되면, 프로그램은 서열 추론 기준에 따라 최적의 모델을 제시합니다.Phi ML을 다운로드하고 실행한 후, 파일 이름과 PY를 입력하여 lip 형식의 서열 파일을 입력 서열로 로드하십시오. 그런 다음 y를 입력하여 프로그램을 실행하십시오. MrBayes 웹사이트에서 베이지안 추론 프로그램을 다운로드한 후, 실행 파일을 클릭하여 프로그램을 시작하십시오. 이어서 execute 파일이름.NEX를 입력하여 Nexus 형식의 서열 데이터를 프로그램으로 읽어 들이십시오.다음으로, 진화 모델을 설정하고 실행할 세대 수를 선택합니다. mc mc 명령어로 분석을 실행한 후, sum T 명령어를 사용하여 트리를 요약하고 계통수를 확인합니다. 트리 뷰어 프로그램을 다운로드하십시오.마지막으로, 더 나은 정렬, 유사성 예측 또는 계통수를 제공하기 위한 새로운 소프트웨어가 지속적으로 출시되고 있습니다. 본 영상의 개요에서는 대중적인 프로그램들을 다루었으나, 시청자께서 추가적인 옵션들을 탐색해 보실 것을 권장합니다. blast 알고리즘은 서열 유사성의 짧은 구간을 검색하는 로컬 정렬을 수행합니다.알고리즘이 쿼리 서열로부터 가능한 모든 구간을 검색하고 이 서열들을 최대한 확장한 후, 정렬을 조립합니다. 각 쿼리 서열 쌍에 대해, e 값은 일치 항목의 통계적 유의성을 나타냅니다. E 값이 낮을수록 히트의 유의성이 더 높습니다.예를 들어, E value가 0.05인 서열 정렬은 이러한 일치가 단순히 우연히 발생했을 가능성이 100번 중 5번임을 의미합니다. BIT score는 특정 점수 행렬을 사용하여 정렬의 품질이 얼마나 좋은지를 나타냅니다. BIT score가 높을수록 정렬의 품질이 더 좋음을 의미합니다.다중 서열 정렬(multiple sequence alignment, MSA)은 아미노산, DNA 또는 RNA로 구성된 세 개 이상의 일차 서열을 정렬하는 것입니다. 여기에 표시된 T-Coffee MSA 결과물은 유사한 잔기들을 색상으로 구분하여 보여줍니다. 아미노산 정렬의 예시로 ClusterX를 사용하여 정렬한 6개 단백질 서열의 샘플 정렬 결과가 여기에 제시되어 있습니다.protest 프로그램은 아미노산 치환의 최적 적합 모델을 결정하는 데 사용됩니다. 데이터 내에서 이 프로그램은 분석 중인 모델들을 나열하며, 프로그램 완료 후 최적 적합 모델을 표시합니다. Phi ML은 뉴클레오타이드 또는 아미노산 서열 정렬로부터 최대 우도 계통수를 추정합니다. 이 프로그램은 트리 토폴로지 공간을 탐색하기 위한 다양한 옵션과 결합된 다수의 치환 모델을 포함하고 있습니다.Mr.Bayes는 여러 진화 모델에 걸쳐 베이지안 CMC 추론을 사용하여 계통발생학적 관계를 재구성합니다. 프로그램이 실행되면 여기에서 보는 바와 같이 특정 간격으로 진행 상황을 확인할 수 있습니다. 계통수가 생성되면 토폴로지를 시각화해야 합니다.이 그림에서 트리 뷰 창은 fly.Base의 단백질 샘플 트리를 보여줍니다. 트리 뷰에는 사용자가 가지를 이동하고 트리를 재배치할 수 있는 트리 편집기가 포함되어 있습니다. 이 절차를 수행할 때, 각 프로그램의 사용자 가이드를 철저히 읽는 것이 중요합니다.본 프로토콜은 이러한 프로그램들이 어떻게 작동하는지 독자에게 소개하는 실용적인 시작점을 제공합니다. 하지만 독자께서 각 프로그램과 관련된 다양한 설정값들을 직접 조작해 보며 익숙해지시기를 권장합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

ITS2 데이터베이스는 phylogenetic의 추론을 동시에 고려하여 시퀀스 및 내부 베꼈는데 스페이서 2 차 구조를위한 작업대입니다. 이것은 정확한 주석, 구조 예측, 다중 시퀀스 구조의 정렬 및 빠른 나무 계산과 데이터 수집을 포함한다. 간단히 말해서,이 작업대는 몇 번의 클릭 첫번째로 phylogenetic 분석을 단순화합니다.

ITS2 데이터베이스

이 프로토콜의 목표는 명명법과 분류에 대 한 일관 된 기준 부족 그룹에서 분기 단백질에 대 한 참조를 개발 하는 것입니다. 이 기준 분석과 전체적으로 그룹의 토론을 촉진 하며 설립된 이름을 사용할 수 있습니다.

만들기 및 적용 촉진 토론 및 다양 한 그룹에 있는 단백질의 분류에 대 한 참조

순서 상 동 자의 진핵생물과 SemiSWEETs에서 prokaryotes에서에 따라 계통 발생 나무를 구성 하는 방법을 설명 합니다. 계통 발생 분석은 다른 유기 체 그룹에서 동종 단백질 또는 유전자 진화 relatedness를 설명 하는 유용한 도구.

사용 하 여 계통 발생 분석은 진 핵 유전자 원산지 조사

이 프로토콜의 목적은 RNA 염기서열 분석 데이터를 사용하여 후보 유전자의 진화 와 발현을 조사하는 것이다.

RNA-seq를 사용하여 분자 진화 및 유전자 발현을 조사하기 위한 생물정보학 파이프라인

작업을 산책 래더 안울렸으면는 숙련된 산책을 평가하고 forelimb과 hindlimb, 배치 스테핑 및 간 사지 공동 성직을 모두 측정할 수있는 새로운 테스트입니다.

작업 워킹 레더 렁 : 채점 시스템과 실용적인 프로그램입니다.

유전자 Inducible의 운명 매핑 (GIFM) 마크와 훌륭한 공간과 시간적 제어 트랙...

유전자 Inducible의 운명 매핑에 대한 실용적인 접근법 : 셀을 선택하고 추적하는 비주얼 가이드 VIVO에서</em

우리는 플라즈마 / 혈청 수집 전혈로부터 게놈 DNA를 분리하는 새로운 방법을 설명합니다. 혈장 수집 후, 압축 된 혈액은 일반적으로 삭제됩니다. 우리의 새로운 방법은 기존의 방법에 비해 상당한 개선을 대표하고 추가 혈액을 요청하지 않고, DNA와 단일 컬렉션에서 사용할 수있는 플라즈마를 만든다.

플라즈마 단백질 보존을위한 혈액 수집 장비로부터 게놈 DNA를 추출하는 실제적이고 새로운 방법

개인 배아 세포의 운명은 상속 분자 및 / 또는 주변 세포의 신호에 의해 영향을받을 수 있습니다. 절단 단계 Xenopus의 배아의 운명지도 활용 한 blastomeres는 세포 세포의 상호 작용 비해 상속 분자의 공헌을 평가하기 위해 격리 문화 식별 할 수 있습니다.

Blastomere Explants는 배아 개발하는 동안 세포 운명의 헌신에 대해 테스트 할

V3 워크플로우는 얼룩이 없는 젤을 사용한 웨스턴 블롯 시술입니다. 얼룩없는 기술은 연구원이 단백질 분리 품질을 시각화하고, 전달 효율을 검증하며, 가장 중요한 것은 신뢰할 수있는 적단백질 정량화를 사용하여 관심있는 단백질의 변화를 검증 할 수 있게합니다.

서부 블로팅에서 실용적이고 편리하며 신뢰할 수 있는 토탈 단백질 로딩 제어를 위한 V3 얼룩 없는 워크플로우

형광을 이용한 웨스턴 블로팅(western blotting)의 발전으로 단백질 발현의 미묘한 변화를 감지할 수 있게 되어 정량 분석이 가능해졌습니다. 여기에서는 다양한 종과 조직 유형에 걸쳐 다양한 단백질을 검출하기 위한 강력한 방법론에 대해 설명합니다. 일반적인 기술 문제를 극복하기 위한 전략도 제공됩니다.

문제 해결 전략 현대 양적 형광 웨스턴 블로 팅에 가이드

배우세요 계통 발생 분석 파이프라인을 사용하여 DNA 또는 단백질 서열로부터 신뢰할 수 있는 계통수를 재구성하는 방법을. BLAST, 다중 서열 정렬, 진화 모델 선택 및 최우도법을 활용하여 비전문가도 쉽게 따라 할 수 있습니다.

비전문가를위한 계통 발생에 대한 실용 가이드

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