Name: Een praktische gids voor Phylogenetics voor Nonexperts (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-05T17:00:00.000+00:00
Duration: 12 min
Description: Leer hoe je betrouwbare fylogenetische bomen bouwt uit DNA- of eiwitsequenties met BLAST, meervoudige sequentie-alignment en modelselectie. Deze stapsgewijze pipeline helpt onderzoekers evolutionaire relaties in kaart te brengen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Wij danken de leden van de O&#39;Halloran lab voor commentaar op het manuscript. Wij danken de George Washington University Department of Biological Sciences en Colombiaanse Hogeschool voor de Kunsten en Wetenschappen voor Financiering van D. O&#39;Halloran.

1. Basic Local Alignment Search Tool (BLAST): Online Interface <ol><li> Klik op deze link om de BLAST 1 web-server bij het ​​National Center for Biotechnology Information (NCBI) bezoeken. - <a href="http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi">http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi</a> (figuur 1). </li><li> Voer een FASTA opgemaakte tekst sequentie (zie figuur 2 bijvoorbeeld) in het zoekvak. </li><li> Klikt u op de juiste BLAST het programma en relevante database-of individuele soorten van belang zijn voor gebruik in het zoeken en klik vervolgens op &quot;BLAST&quot;. Opmerking: FASTA geformatteerd reeks begint met een beschrijving lijn aangegeven door een &quot;&gt;&quot;-teken. De beschrijving moet na de &quot;&gt;&quot;-teken, de reeks (dwz. Nucleotiden of aminozuren) volg dan de beschrijving op de volgende regel onmiddellijk volgen. De output van de BLAST search wordt gezien als HTML, platte tekst, XML, of slaan taBles (tekst of csv) en deze op HTML standaard (figuur 3). </li></ol> 2. Basic Local Alignment Search Tool (BLAST): Lokale Executables <ol><li> Download de nieuwste BLAST command-line BLAST executables van deze link: <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> em&gt; Voor pc-gebruikers: dubbelklik op het laatste ontploffing win32.exe bestand en accepteer de licentieovereenkomst en klik op installeren. Opmerking: De standaard installatie map is C: ncbi-blast-2.2.27 +. </li><li> Configureren van de PC-omgeving variabele als volgt: <ol><li> Klik op de PC &quot;start&quot; knop, en klik dan rechts op &quot;computer&quot;, </li><li> Klik op &quot;Eigenschappen&quot; en in de pop-up klikt u op het tabblad &quot;Geavanceerd&quot; </li><li> Klik op de &quot;Omgevingsvariabelen knop&quot; en in de nieuwe pop-up klikt u op de &quot;nieuwe&quot; knop onder the &quot;User variabelen voor de gebruiker&quot; sectie </li><li> In de pop-up toe te voegen van de variabele naam &quot;Path&quot; en variabele waarde &quot;C: ncbi-blast-2.2.27 + bin. Let op: de bin directory bevat het uitvoerbare (dwz BLASTP, enz.).. </li></ol></li><li> em&gt; Voor Mac-gebruikers: Open het programma Terminal (om dit te doen gewoon geopend &quot;Finder&quot; en zoek &quot;Terminal&quot; en dit zal het pictogram &quot;terminal&quot; weer te geven). In de terminal venster type: &gt; Ftp <a href="ftp://ftp.ncbi.nih.gov">ftp.ncbi.nih.gov</a> Opmerking: kunt ook de bovenstaande URL in het voorbeeld gebruikte voor PC </li><li> Voor toegang tot de NCBI FTPplaats soort &quot;anonieme&quot; om naam en wachtwoord, en vervolgens het type: &gt; Cd blast / executables / LAATSTE </li><li> Noem de executables door te typen: &gt; Ls </li><li> Download de laatste versie door het volgende te typen (of wat de laatste versie is op dit moment): 2, krijgen ncbi-blast-2.2.7-macosx.tar.gz </li><li> Verlaat de NCBI ftp server site door het intikken van &quot;exit&quot;. </li><li> Pak het gedownloade bestanden door te typen: &gt; Tar-xzf ncbi-blast-2.2.7-macosx.tar.gz </li><li> Voeg de locatie van de binaries voor de ontploffing executable naar je pad, zodat de shell kunt zoeken in deze map bij het zoeken naar commando&#39;s door te typen: &gt; PATH = $ PATH: new_folder_location </li><li> Controleer of dit de locatie toegevoegd aan je pad door te typen: &gt; Echo $ PATH </li><li> Download een vooraf opgemaakte BLAST databases (die dagelijks worden bijgewerkt) door hier te klikken: <a href="ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/">ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/db/</a> </li><li> Plaats de database in de &quot;db&quot; map. </li><li> em&gt; Op een pc: een MS-DOS-prompt (Klik hiervoor op &quot;start&quot; en typ &quot;cmd&quot; in de zoekbalk) en wijzig de directory naar de map ncbi-blast door te typen openen: C: Users&gt; cd .. [moveseen map omhoog] C: &gt; cd ncbi-blast-2.2.27 + Dit zal de map veranderen in: C: ncbi-blast-2.2.27 +&gt; </li><li> Maak de database met de volgende &quot;makedb&quot; commando: &gt; Makedb-in db / briggsae.fasta-DBTYPE prot-out db / briggsae Opmerking: In het volgende voorbeeld (figuur 4) de database naam &quot;briggsae&quot; en bestaat uit een koppelingsgroep van Caenorhabditis briggsae. </li><li> Maak een query proteïnesequentie genaamd &quot;test&quot; door het invoegen van een FASTA opgemaakte eiwit tekst sequentie in de &quot;db&quot; map. </li><li> Ondervragen de database via een blastp zoeken door het intikken van de volgende opdracht: &gt; Blastp-query-db / test.txt-db db / briggsae-out text.txt </li><li> em&gt; Op een Mac: het downloaden van een databank voor lokale Blast zoekopdrachten door de toegang tot de NCBI ftp website volgens de bovenstaande instructies (stap 2.4) en deType n: &gt; Lcd .. / databases / </li><li> Download het genoom of sequentie van belang door te typen: &gt; Krijgen NC_ [Toetreding #]. Fna Opmerking: &quot;. Fna&quot; verwijst naar de FASTA geformatteerde nucleotidesequentie en &quot;faa.&quot; Verwijst naar de FASTA geformatteerde aminozuursequenties. </li><li> Type &quot;quit&quot; om de ftp-site te verlaten. </li><li> Maak de database door te typen: &gt; Makeblastdb-in db / mouse.faa-out muis-DBTYPE prot </li><li> Plaats een FAST geformatteerde zoeksequentie in de &quot;bin&quot; map en ondervragen de database met het volgende commando: &gt; Blastp-vraag &quot;uw query.fasta&quot;-db &quot;database&quot;-out resultaten.txt </li></ol> 3. Het genereren Meerdere sequentievergelijkingen <ol><li> Klik op deze links om veelgebruikte Multiple sequence alignment (MSA) programma&#39;s: ClustalW 6 <a href="http://www.clustal.org/">http://www.clustal.org/</a> Kalign 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> SPIER 10 <a href="http://www.drive5.com/muscle/">http://www.drive5.com/muscle/</a> T-Coffee 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> Klik op deze link - <a href="http://tcoffee.crg.cat/apps/tcoffee/do:regular">http://tcoffee.crg.cat/apps/tcoffee/do:regular</a> - en input FASTA geformatteerde sequence data in het zoekvak Opmerking: Een monster uitvoer van T-Koffie kan worden gezien in figuur 5, dergelijke afvallen kleurcodering. </li><li> Download de Clustal MSA als een command line versie (ClustalW) of een grafische version (ClustalX) door te klikken op deze link: <a href="http://www.clustal.org/clustal2/">http://www.clustal.org/clustal2/</a> - klik dan op het juiste uitvoerbare (dwz win, Linux, Mac OS X). </li><li> Upload gegevens als FASTA opgemaakte reeks tekst en lijn (Figuur 6). </li></ol> 4. Het bepalen van Best-fit Modellen van Evolution <ol><li> Klik hier om de ProtTest 13 programma te downloaden: <a href="http://darwin.uvigo.es/our-software/">http://darwin.uvigo.es/our-software/</a> </li><li> Zodra ProtTest is gedownload, dubbelklikt u op het bestand ProtTest.jar </li><li> Zodra ProtTest wordt gelanceerd, klik op &quot;select file&quot; en laad de sequence data (figuur 7). </li><li> Klik vervolgens op &quot;start&quot; en het programma zal (figuur 8) beginnen. Opmerking: Na afloop van de run (figuur 8), zal het programma het beste model op basis van criteria blijkt bijvoorbeeld<html> &quot;Beste model op basis van AIC: WAG + I + G&quot; </li></ol> 5. Afleiden sequentie gebaseerde fylogenieën door Maximum Likelihood of Bayesian Inference <ol><li> Gedownload PhyML 4 hier: <a href="https://code.google.com/p/phyml/">https://code.google.com/p/phyml/</a> </li><li> Start de uitvoerbare door te dubbelklikken op de juiste toepassing (dwz phyml Windows, phyml Linux, enz.) En de interface pop-up venster (Figuur 9). </li><li> Laad de ingevoerde sequentie als een PHYLIP geformatteerde volgorde door te typen: &gt; &quot;Bestandsnaam&quot;. Phy Opmerking: Om te converteren tussen sequence-indelingen, gebruik de &quot;readseq&quot; web programma verkrijgbaar bij - <a href="http://iubio.bio.indiana.edu/cgi-bin/readseq.cgi">http://iubio.bio.indiana.edu/cgi-bin/readseq.cgi</a> . </li><li> Start het programma door het intikken van &quot;Y&quot;. </li><li> Download MrBayes 5 hier: rceforge.net / download.php &quot;&gt; http://mrbayes.sourceforge.net/download.php </li><li> Om het programma te starten klikt u op het uitvoerbare bestand en lees NEXUS geformatteerde sequence data in het programma door te typen: &gt; Execute &quot;bestandsnaam&quot;. Nex </li><li> Stel het evolutionaire model. </li><li> Selecteer het aantal generaties gerund door te typen: &gt; Mcmcp ngen = 1000000 [Dit stelt het aantal generaties 1000000] &gt; Sump Burnin = 10000 [dit stelt de Burnin tot 10000] </li><li> Sla de tak lengtes in het resultaat bestand door te typen: &gt; Mcmcp savebrlens = yes </li><li> Voer de analyse door te typen: &gt; MCMC </li><li> Vat de bomen met behulp van de &quot;SUMT&quot; commando. </li></ol> 6. Visualiseren fylogenieën <ol><li> Bekijk een lijst van de boom kijker programma&#39;s hier: <a href="http://www.treedyn.org/overview/editors.html">http://www.treedyn.org/overview/editors.html</a> </li><li> Download de TreeView 14 progrben hier: <a href="http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html">http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/rod/treeview.html</a> </li></ol>

<ol><li>Altschul, S. F., Carroll, R. J., Lipman, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Weights+for+data+related+by+a+tree%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Weights for data related by a tree.</a> J. Mol. Biol. 207 (4), 647-653 (1989).</li>
<li>Akaike, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+look+at+the+statistical+model+identification%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Automat.+Contr%22%5BJournal%5D)">A new look at the statistical model identification.</a> IEEE Trans. Automat. Contr. 19 (6), 706-723 (1974).</li>
<li>Schwarz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+the+dimension+of+a+model%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Stat%22%5BJournal%5D)">Estimating the dimension of a model.</a> Ann. Stat. 6 (2), 461-464 (1978).</li>
<li>Guindon, S., Gascuel, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple%2C+fast%2C+and+accurate+algorithm+to+estimate+large+phylogenies+by+maximum+likelihood%5BTitle%5D)+AND+%22Syst.+Biol%22%5BJournal%5D)">A simple, fast, and accurate algorithm to estimate large phylogenies by maximum likelihood.</a> Syst. Biol. 52 (5), 696-704 (2003).</li>
<li>Huelsenbeck, J. P., Ronquist, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRBAYES%3A+Bayesian+inference+of+phylogenetic+trees%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees.</a> Bioinformatics. 17 (8), 754-755 (2001).</li>
<li>Thompson, J. D., Higgins, D. G., Gibson, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CLUSTAL+W%3A+Improving+the+sensitivity+of+progressive+multiple+sequence+alignment+through+sequence+weighting%2C+position-specific+gap+penalties+and+weight+matrix+choice%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">CLUSTAL W: Improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice.</a> Nucleic Acids Res. 22 (22), 4673-4680 (1994).</li>
<li>Lassmann, T., Sonnhammer, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kalign--an+accurate+and+fast+multiple+sequence+alignment+algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Kalign--an accurate and fast multiple sequence alignment algorithm.</a> BMC Bioinformatics. 6, 298 (2005).</li>
<li>Katoh, K., Kuma, K., Toh, H., Miyata, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MAFFT+version+5%3A+Improvement+in+accuracy+of+multiple+sequence+alignment%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">MAFFT version 5: Improvement in accuracy of multiple sequence alignment.</a> Nucleic Acids Res. 33 (2), 511-518 (2005).</li>
<li>Katoh, K., Misawa, K., Kuma, K., Miyata, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MAFFT%3A+A+novel+method+for+rapid+multiple+sequence+alignment+based+on+fast+fourier+transform%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">MAFFT: A novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast fourier transform.</a> Nucleic Acids Res. 30 (14), 3059-3066 (2002).</li>
<li>Edgar, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MUSCLE%3A+Multiple+sequence+alignment+with+high+accuracy+and+high+throughput%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">MUSCLE: Multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput.</a> Nucleic Acids Res. 32 (5), 1792-1797 (2004).</li>
<li>Notredame, C., Higgins, D. G., Heringa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((T-coffee%3A+A+novel+method+for+fast+and+accurate+multiple+sequence+alignment%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">T-coffee: A novel method for fast and accurate multiple sequence alignment.</a> J. Mol. Biol. 302 (1), 205-217 (2000).</li>
<li>Do, C. B., Mahabhashyam, M. S., Brudno, M., Batzoglou, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ProbCons%3A+Probabilistic+consistency-based+multiple+sequence+alignment%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">ProbCons: Probabilistic consistency-based multiple sequence alignment.</a> Genome Res. 15 (2), 330-340 (2005).</li>
<li>Darriba, D., Taboada, G. L., Doallo, R., Posada, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ProtTest+3%3A+Fast+selection+of+best-fit+models+of+protein+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">ProtTest 3: Fast selection of best-fit models of protein evolution.</a> Bioinformatics. 27 (8), 1164-1165 (2011).</li>
<li>Page, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TreeView%3A+An+application+to+display+phylogenetic+trees+on+personal+computers%5BTitle%5D)+AND+%22Comput.+Appl.+Biosci%22%5BJournal%5D)">TreeView: An application to display phylogenetic trees on personal computers.</a> Comput. Appl. Biosci. 12 (4), 357-358 (1996).</li>
<li>Darriba, D., Taboada, G. L., Doallo, R., Posada, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((jModelTest+2%3A+More+models%2C+new+heuristics+and+parallel+computing%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">jModelTest 2: More models, new heuristics and parallel computing.</a> Nat. Methods. 9 (8), 772 (2012).</li>
<li>Chevenet, F., Brun, C., Banuls, A. L., Jacq, B., Christen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TreeDyn%3A+Towards+dynamic+graphics+and+annotations+for+analyses+of+trees%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">TreeDyn: Towards dynamic graphics and annotations for analyses of trees.</a> BMC Bioinformatics. 7, 439 (2006).</li>
</ol>

We hebben niets te onthullen.

Onze hoop voor dit artikel is dat het zal dienen als een startpunt om onderzoekers of studenten die nieuw phylogenetics zijn begeleiden. Genoom sequencing projecten zijn goedkoper geworden in de afgelopen jaren en als gevolg daarvan de gebruiker vraag naar deze technologie neemt toe, en nu de productie van grote sequentie datasets is gemeengoed in kleine laboratoria. Deze datasets bieden vaak onderzoekers groep van genen die een fylogenetische kader vereisen beginnen hun functie te begrijpen. Bovendien, omdat phylogenet...

Om te begrijpen hoe twee (of meer) soorten geëvolueerd, is het eerst nodig om de sequentie of morfologische gegevens te verkrijgen uit elk monster; deze gegevens vertegenwoordigen hoeveelheden die we kunnen gebruiken om hun relatie te meten door evolutionaire ruimte. Net als bij het ​​meten van lineaire afstand, met meer beschikbare gegevens (bijvoorbeeld mijlen, inches, micron) zal neerkomen op een meer accurate meting. Ergo, de nauwkeurigheid waarmee een onderzoeker evolutionaire afstand kunt afleiden is sterk beïnvloed door het volume van de informatieve gegevens beschikbaar om relaties te meten. Bovendien, omdat verschillende monsters evolueren met verschillende snelheden en door verschillende mechanismen, de methode die wij gebruiken om de relatie tussen twee taxa meten ook direct invloed op de nauwkeurigheid van evolutionaire metingen. Daarom, omdat de evolutionaire relaties niet rechtstreeks waargenomen, maar in plaats daarvan worden geëxtrapoleerd uit sequentie of morfologische gegevens, het probleem van het afleiden van evolutionairerelaties wordt een van de statistieken. Phylogenetics is de tak van de betrokken met het toepassen van statistische modellen om patronen van de evolutie om optimaal te reconstrueren de evolutionaire geschiedenis tussen taxa biologie. Deze reconstructie tussen taxa wordt aangeduid als fylogenese de taxa&#39;s. Om u te helpen de kloof in kennis tussen de moleculaire biologen en evolutionaire biologen beschrijven we hier een stap voor stap pijpleiding worden afgeleid fylogenieën uit een set van sequenties. Ten eerste hebben we uitvoerig de stappen die betrokken zijn in de database verhoor met een Basic Local Alignment Search Tool (BLAST 1) algoritme via de webinterface en ook door het gebruik van lokale executables, dit is vaak de eerste stap in het verkrijgen van een lijst met vergelijkbare sequenties aan een onbekende query, hoewel sommige onderzoekers ook geïnteresseerd in het verzamelen van gegevens voor een enkele groep via web interfaces zoals Phylota (http://www.phylota.net/). BLAST is een algoritme voor comparing primaire aminozuur of nucleotide-sequentie data tegen een database van sequenties om te zoeken naar &quot;hits&quot; dat de zoeksequentie lijken. De BLAST programma is ontworpen door Stephen Altschul et al.. bij de National Institutes of Health (NIH) 1. De BLAST server bestaat uit een aantal verschillende programma&#39;s, en hier is een lijst van enkele van de meest voorkomende BLAST programma: i) Nucleotide-nucleotide BLAST (blastn): dit programma is een DNA-sequentie-ingang en geeft de meest vergelijkbare DNA-sequenties van de DNA-databank die de gebruiker opgeeft (bijvoorbeeld voor een bepaald organisme). ii) eiwit-eiwit BLAST (BLASTP): Hier kan de gebruiker een eiwitsequentie ingangen en het programma keert de meest gelijkende eiwitsequenties van het eiwit database die de gebruiker aangeeft. iii) Positie-Specifieke Iterative BLAST (PSI-BLAST) (blastpgp): De invoer van de gebruiker is een protein sequentie die een reeks nauw verwante eiwitten keert terug, en vanuit deze dataset een geconserveerd profiel wordt gegenereerd. Vervolgens wordt een nieuwe query gegenereerd met alleen deze geconserveerde &quot;motieven&quot; die wordt gebruikt voor het ondervragen van een eiwit base en dit geeft een grotere groep eiwitten waarvan een nieuwe set geconserveerde &quot;motieven&quot; geëxtraheerd en vervolgens gebruikt voor het ondervragen van een eiwit databank tot een nog grotere groep eiwitten worden opnieuw ingesteld en een ander profiel wordt gegenereerd en het proces herhaald. Door het opnemen van verwante eiwitten in de query in elke stap van dit programma kan de gebruiker sequenties die meer uiteen identificeren. iv) Nucleotide 6-raamwerktranslatie-eiwit (blastx): Hier de gebruiker een nucleotidesequentie ingang die is omgezet in de zes frame conceptuele translatie producten (beide strengen) tegen een eiwitsequentie databank.. v) Nucleotide 6-raamwerktranslatie nucleotide6-raamwerktranslatie (tblastx): Dit programma duurt een DNA nucleotidesequentie ingang en vertaalt de input in alle zes frames conceptuele vertaling producten die het zich verhoudt ten opzichte van de zes-frame van vertalingen van een nucleotide-sequentie databank. vi) Eiwit-nucleotide 6-raamwerktranslatie (tblastn): Dit programma maakt gebruik van een eiwitsequentie input vergelijken met alle zes leesramen van een nucleotidesequentie databank. Vervolgens beschrijven we veelgebruikte programma voor het genereren van een Multiple Sequence Alignment (MSA) een sequentie dataset, en dit wordt gevolgd door een gebruiker een lijst programma&#39;s die de best passende modellen evolutie een sequentie dataset te bepalen. Fylogenetische reconstructie is een statistisch probleem, en daardoor moet fylogenetische methoden om een ​​statistisch kader nemen. Deze statistische kader wordt een evolutionair model dat sequentie verandering binnen de dataset bevat. Deze evolutionaire model bestaat uit een set van aannames over het proces van nucleotide of aminozuur substituties, en de best passende model voor een bepaalde gegevensreeks kan worden geselecteerd via statistische testen. De pasvorm van de gegevens van de verschillende modellen kunnen worden vergeleken via likelihood ratio testen (LRTs) of informatie criteria om de best passende model binnen een set van mogelijke degenen te selecteren. Twee veel voorkomende informatie criteria zijn de Akaike informatie criterium (AIC) 2 en de Bayesiaanse informatie criterium (BIC) 3. Zodra een optimale positionering gegenereerd, zijn er veel verschillende methoden om een ​​fylogenie van de uitgelijnde gegevens. Er zijn tal van methoden voor het afleiden van de evolutionaire relaties, in grote lijnen, kunnen ze worden onderverdeeld in twee categorieën: methoden op basis van afstand en sequentie-gebaseerde methoden. Afstand gebaseerde methoden berekenen paarsgewijze afstanden van sequenties, en gebruik vervolgens deze afstanden om de boom te krijgen. Sequentie-gebaseerde methoden te gebruiken de sequence alignment direct, en meestal zoeken in de tree ruimte met behulp van een optimalisatiecriterium. We schetsen twee-sequentie gebaseerde methoden voor de reconstructie van verwantschappen: dit zijn PhyML 4, die de maximum likelihood kader implementeert en MrBayes 5 die Bayesiaanse Markov Chain Monte Carlo gevolgtrekking gebruikt. Waarschijnlijkheid en Bayesiaanse methoden geven een statistisch kader voor fylogenetische reconstructie. Door het verstrekken van informatie voor de gebruiker over de gebruikelijke boom-building tools, introduceren we de lezer om de noodzakelijke gegevens die nodig zijn om verwantschappen afleiden.

<table><tbody><tr><td>BLAST-webpagina&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-executables&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>Voorgeformatteerde BLAST-databases</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&nbsp;</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>Java Runtime&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>

een praktische gids voor phylogenetics voor nonexperts

A Practical Guide to Phylogenetics for Nonexperts

Veel onderzoekers, over ongelooflijk divers foei, solliciteert phylogenetics om hun onderzoeksvraag (s). Echter, veel onderzoekers zijn nieuw voor dit onderwerp en dus presenteert inherente problemen. Een praktische introductie tot fylogenetica voor nonexperts hier compileren we. We schetsen in een stap-voor-stap manier, een pijpleiding voor het genereren betrouwbare fylogenie van gen sequentie datasets. We beginnen met een gebruiksvriendelijke handleiding voor gelijkenis zoekfuncties via online interfaces evenals lokale executables. Vervolgens hebben we programma&#39;s voor het genereren van meerdere sequentievergelijkingen gevolgd door protocollen voor het gebruik van software om de best passende modellen van de evolutie bepalen verkennen. Vervolgens hebben we een overzicht van protocollen voor de reconstructie van verwantschappen via maximum likelihood en Bayesiaanse criteria en tenslotte beschrijven tools voor het visualiseren van fylogenetische bomen. Hoewel dit geenszins een uitputtende beschrijving van fylogenetische benaderingen, maar biedt de lezer praktische beginnen information op de belangrijkste software-applicaties gewoonlijk gebruikt door phylogeneticists. De visie voor dit artikel zou zijn dat het kan dienen als een praktische training tool voor onderzoekers aanbreken van fylogenetische studies en ook dienen als een educatief hulpmiddel dat in een klaslokaal of onderwijs-lab zou kunnen worden opgenomen.

Het vinden van overeenkomsten met een query staat onderzoekers toe om een ​​mogelijke identiteit toeschrijven aan nieuwe sequenties en ook afleiden relaties tussen sequenties. Het bestandstype input voor BLAST 1 is FASTA opgemaakte tekst sequentie of GenBank. FASTA geformatteerd reeks begint met een beschrijving lijn aangegeven door een &quot;&gt;&quot;-teken (figuur 2). De beschrijving moet na de &quot;&gt;&quot;-teken, de reeks (dwz. Nucleotiden of aminozuren) volg dan de beschrijv...

Hier beschrijven we een stap-voor-stap pijpleiding genereren betrouwbare fylogenie van nucleotide-of aminozuursequentie datasets. Deze gids is bedoeld om onderzoekers of studenten nieuwe fylogenetische analyse dienen.

Een praktische gids voor Phylogenetics voor Nonexperts

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

Het algemene doel van dit artikel is het reconstrueren van een betrouwbare fylogenetische stamboom op basis van DNA- of eiwitsequenties. Dit wordt bereikt door eerst vergelijkbare sequenties te identificeren met behulp van blast-programma's bij het NCBI. De tweede stap bestaat uit het aligneren van deze vergelijkbare sequenties.Vervolgens wordt het best passende evolutiemodel bepaald op basis van de alignment. De laatste stap is het afleiden van de fylogenetische relatie uit de gealigneerde sequenties. Uiteindelijk wordt de stapsgewijze pipeline gebruikt om te laten zien hoe gebruikers van sequentiedata naar betrouwbare fylogenieën kunnen gaan.Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in diverse vakgebieden door de identiteit en functie van nieuwe sequenties af te leiden. Om de online versie van de basic local alignment search tool of blast te gebruiken, gaat u naar het National Center for Biotechnology Information of de NNC B'S Blast Web Server. Klik op het betreffende blast-programma.Voer een tekstsequentie in FASTA-formaat, zoals hier getoond, in het queryveld in. Klik op het gewenste BLAST-programma voor het gebruik in de zoekopdracht en klik vervolgens op bla

a-practical-guide-to-phylogenetics-for-nonexperts

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

De ITS2 Database is een werkbank voor fylogenetische gevolgtrekking tegelijkertijd overweegt volgorde en de secundaire structuur van het inwendige overgeschreven afstands 2. Dit omvat het verzamelen van gegevens met de juiste annotatie, structuur voorspelling, multiple sequence alignment-structuur en snelle boom berekening. In een notendop is dit werkbank vereenvoudigt de eerste fylogenetische analyses om een ​​paar klikken.

De ITS2 Database

Het doel van dit protocol is het ontwikkelen van een verwijzing voor uiteenlopende eiwitten in een groep die ontbreekt aan coherente criteria voor nomenclatuur en classificatie. Deze referentie zal vergemakkelijken, analyses en discussie van de groep als geheel en kan worden gebruikt naast gevestigde namen.

Aanmaken en toepassen van een verwijzing ter vergemakkelijking van de discussie en de indeling van de eiwitten in een Diverse groep

Een methode van de bouw van een fylogenetische boom op basis van volgorde homologie van snoepjes van eukaryoten en SemiSWEETs van prokaryoten wordt beschreven. Fylogenetische analyse is een nuttig instrument voor het verklaren van de evolutionaire verwantschap tussen homologe proteïnen of genen uit verschillende organisme groepen.

Met behulp van fylogenetische analyse te onderzoeken van eukaryotische Gene oorsprong

De ladder trede lopen taak is een nieuwe test om geschoolde lopen te beoordelen en meten van zowel de voorpoot en achterbeen plaatsen, steppen, en inter-ledematen coördinatie.

De Ladder Rung Walking Taak: een scoresysteem en de praktische toepassing.

Genetische Induceerbare Fate Mapping (GIFM) merken en tracks cellen met fijne ruimtelijke en temporele...

Een praktische benadering van genetische Induceerbare Fate Mapping: een visuele gids voor Mark en Track Cellen In Vivo</em

We beschrijven een nieuwe werkwijze voor het isoleren van genomisch DNA uit volbloed voor plasma / serologie. Na het plasma, wordt de verdichte bloed meestal weggegooid. Onze nieuwe methode is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van bestaande methoden en maakt DNA en plasma verkrijgbaar vanaf een enkele collectie, zonder daarvoor extra bloed.

Een praktische en nieuwe methode om Genomic DNA Uittreksel uit Bloedafname Kits voor Plasma Protein Preservation

Het lot van een individuele embryonale cel kan worden beïnvloed door erfelijke moleculen en / of signalen van naburige cellen. Gebruik te maken van het lot kaarten van de splitsing podium Xenopus embryo, kan enkel blastomeren worden geïdentificeerd voor cultuur in isolatie om de bijdragen van erfelijke moleculen te beoordelen ten opzichte van cel-cel interacties.

Blastomeer Explantaten om te testen voor mobiele Fate Commitment tijdens de embryonale ontwikkeling

V3 workflow is een westerse vlek procedure met behulp van vlekvrije gels. De vlekvrije technologie stelt onderzoekers in staat om de kwaliteit van eiwitscheiding te visualiseren, de overdrachtsefficiëntie te verifiëren en vooral om de verandering in het eiwit van belang te valideren met behulp van totale eiwitkwantificering als een betrouwbare belastingscontrole.

V3 Vlekvrije workflow voor een praktische, handige en betrouwbare totale eiwitbelastingscontrole in Western Blotting

De vooruitgang van westerse blotting met behulp van fluorescentie heeft de detectie van subtiele veranderingen in eiwitexpressie mogelijk gemaakt, waardoor kwantitatieve analyses mogelijk zijn. Hier beschrijven we een robuuste methodologie voor de detectie van een reeks eiwitten in verschillende soorten en weefselsoorten. Er wordt ook een strategie geboden om veelvoorkomende technische problemen te overwinnen.

A Guide to Modern Kwantitatieve TL Western Blotting met Troubleshooting Strategies

Renal verwondingen opgelopen van nephrotoxins, die drugs, variërend van antibiotica tot chemotherapeutica omvatten, kan leiden tot complexe aandoeningen waarvan de pathogenese blijft onvolledig begrepen. Dit protocol laat zien hoe zebravis kan worden gebruikt voor ziektemodel van deze aandoeningen, die kunnen worden toegepast voor het identificeren van renoprotectieve maatregelen.

Nefrotoxische substantie Micro-injectie in zebravis tot acuut nierfalen Model

Leer hoe je betrouwbare fylogenetische bomen bouwt uit DNA- of eiwitsequenties met BLAST, meervoudige sequentie-alignment en modelselectie. Deze stapsgewijze pipeline helpt onderzoekers evolutionaire relaties in kaart te brengen.

Een praktische gids voor Phylogenetics voor Nonexperts

Meer video's verkennen