$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Последовательности ДНК или РНК нести генетическую информацию для базового фенотипов, которые могут быть проанализированы через физиологические и биохимические методы или наблюдается через морфологических и ископаемые свидетельства. В некотором смысле генетическая информация является более надежным, чем оценки внешних фенотипов, потому что первый является основой для последнего. В исследовании, эволюционной ископаемые свидетельства очень прямой и убедительными. Однако многих организмов, таких как микроорганизмы, имеют мало шансов сформировать ископаемых во время долго геологического возраста. Таким образом молекулярной информации такие последовательности нуклеотидных и аминокислотных последовательностей от смежных сохранившиеся организмов представляют ценность для изучения эволюции отношения1. В настоящем исследовании простое введение базовых знаний филогенетический и легко научиться протокола была предоставлена для новичков, которые нужно построить филогенетическое дерево на своих собственных.
ДНК (нуклеотидов) и белки (аминокислоты) последовательности может использоваться для выведения Филогенетические отношения между гомологичных генов, органеллы или даже организмов2. Последовательностей ДНК, скорее всего, будут затронуты изменения в ходе эволюции. В отличие от аминокислотных последовательностей гораздо более стабильной, учитывая, что синонимом мутации в нуклеотидных последовательностей не вызывают мутации в аминокислотных последовательностях. В результате последовательности ДНК полезны для сравнения гомологичных генов от близкородственных организмов, тогда как аминокислотных последовательностей являются подходящими для гомологичных генов от отдаленно похожие организмов3.
Филогенетический анализ начинается с выравниванием амино кислоты или нуклеотидных последовательностей4 извлекается из аннотированной генома, секвенирование базы данных5 , перечисленных в формат FASTA, т.е., предполагаемые или выраженной белка последовательности, РНК последовательности , или последовательностей ДНК. Стоит отметить, что очень важно для сбора высококачественных последовательностей для анализа, и только гомологичных последовательности может использоваться для анализа Филогенетические отношения. Много различных платформ Clustal W, Clustal X, мышцы, T-кофе, MAFFT, может использоваться для выравнивания последовательности. Наиболее широко используется Clustal Омега6,7 (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), который может быть использован онлайн или может быть загружен бесплатно бесплатно. Инструмент выравнивания имеет множество параметров, которые пользователь может настроить перед началом выравнивания, но параметры по умолчанию хорошо работать в большинстве случаев. После завершения процесса, соответствие последовательности должны сохраняться в правильный формат для следующего шага. Они должны затем редактироваться или обрезается, используя программное обеспечение для редактирования, такие как BioEdit, потому что филогенетическое дерево строительство мега требует последовательности, чтобы быть одинаковой длины, (включая аминокислоты аббревиатуры и дефисы. В соответствие последовательности, любой позиции без аминокислот или нуклеотидов представлена дефис «-»). Как правило следует удалить все выступающие аминокислоты или нуклеотидов на любом конце выравнивание. Кроме того столбцы, содержащие плохо выровненных последовательностей в выравнивание могут быть удалены, потому что они передают мало ценную информацию и может иногда дать заблуждение или ложной информации3. Столбцы, содержащие один или несколько переносов могут быть удалены в настоящее время или в более поздней стадии строительства дерево. Кроме того они могут использоваться для филогенетических вычислений. По завершении последовательности выравнивание и обрезки, соответствие последовательности должны сохраняться в формате FASTA, или требуемый формат, для последующего использования.
Многие программные платформы обеспечивают дерево строительство функции с использованием различных методов и алгоритмов. В целом методы могут быть классифицированы как расстояние матричные методы или методы дискретных данных. Расстояние матричные методы являются простой и быстрый для вычисления, в то время как дискретные данные методы являются сложным и трудоемким. Для очень тесно связанных таксонов с высокой степенью распределения аминокислоты нуклеотидной последовательности индивидуальности, метод матрицы расстояние (сосед присоединения: NJ; Невзвешенные метод группы пара с арифметическое: UPGMA) является целесообразным; для отдаленно связанные таксоны, метод дискретных данных (максимального правдоподобия: мл; Максимальная экономичность: MP; Выводы Байеза) является оптимальным3,8. В этом исследовании для построения филогенетических деревьев9применялись методы мл Мега (6.0.6) и выводы Байеза (MrBayes 3.2). В идеале при использовании правильной модели и параметры, результаты, полученные от различных методов может быть последовательным, и они, таким образом, более надежные и убедительные.
Для мл филогенетическое дерево, построенный с помощью мега10соответствие последовательности файлов в формате FASTA должен быть загружен в программу. Первым шагом является затем выбрать оптимальную замену модель для загруженных данных. Все доступные замены модели сравниваются на основе загруженных последовательностей, и их окончательные результаты будут показаны в таблице результатов. Выберите модель с наименьшим Оценка информации критерий Байеса (BIC) (сначала перечислены в таблице), задать параметры ML согласно Рекомендуемые модели и начать вычисления. Время вычисления варьируется от нескольких минут до нескольких дней, в зависимости от сложности загруженных данных (длина последовательности и количество таксонов) и производительности компьютера, на котором выполняются программы. По завершении вычисления филогенетическое дерево будет показан в новом окне. Сохраните файл как «FileName.mat». После установки параметров, чтобы задать внешний вид дерева, сохраните еще раз. С помощью этого метода, мега можно создавать публикации класс филогенетическое дерево фигур.
Для строительства дерево с MrBayes11первым шагом является соответствие последовательности, которая обычно отображается в формате FASTA, превратить nexus формат (.nex как тип файла). Преобразования nexus формат FASTA файлы могут быть обработаны в мега. Далее соответствие последовательности в формате nexus могут быть загружены в MrBayes. Когда файл успешно загружен, укажите подробные параметры для вычисления дерева. Эти параметры включают такие сведения, как аминокислоты замены модель, колебания ставок, цепь номер марковской цепи Монте-Карло (MCMC) муфты, номер ngen, среднее, стандартное отклонение частоты Сплит и так далее. После того, как эти параметры были заданы, начните вычисления. В конце концов два дерева фигур в код ASC II, один показ клады авторитет и другие длины филиал показываю, будет отображаться на экране.
В результате дерево будут сохранены автоматически как «FileName.nex.con». Этот файл дерево может быть открыт и под редакцией FigTree, и может быть изменен рисунок, отображается в FigTree далее, чтобы сделать его более подходящим для публикации.
В этом исследовании 228 сладкий белков, включая 35 сладости от одноклеточных эукариот и 57 SemiSWEETs от прокариот, были проанализированы в качестве примера. Сладости и SemiSWEETs были охарактеризованы как глюкоза, фруктоза или сахароза перевозчиков через мембраны12,13. Филогенетический анализ свидетельствует о том, что два MtN3/слюны доменов, содержащих конфеты может быть производным от эволюционного синтеза бактериального SemiSWEET и archaeon14.