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《分子進(jìn)化分析與相關(guān)分析軟件的應(yīng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、分子進(jìn)化分析與相關(guān)分析軟件的應(yīng)用生命科學(xué)學(xué)院2005.4內(nèi)容提要分子進(jìn)化分析介紹系統(tǒng)發(fā)育樹重建方法Phylip軟件包在分子進(jìn)化分析中的應(yīng)用PAUP*在分子進(jìn)化分析中的應(yīng)用內(nèi)容提要分子進(jìn)化分析介紹系統(tǒng)發(fā)育樹重建方法Phylip軟件包在分子進(jìn)化分析中的應(yīng)用PAUP*在分子進(jìn)化分析中的應(yīng)用從物種的一些分子特性出發(fā),從而了解物種之間的生物系統(tǒng)發(fā)生的關(guān)系。蛋白和核酸序列通過序列同源性的比較進(jìn)而了解基因的進(jìn)化以及生物系統(tǒng)發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律。分子進(jìn)化研究的目的系統(tǒng)發(fā)育樹是什么?對(duì)一組實(shí)際對(duì)象的世系關(guān)系的描述(如基因,物種等)。一個(gè)系統(tǒng)發(fā)育樹末端物種
2、頂端中間節(jié)點(diǎn)中間枝條根末端分支葉子節(jié)點(diǎn)ABCDE?FG樹只代表分支的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)FGCDE?AB分子進(jìn)化研究的基礎(chǔ)(假設(shè))核苷酸和氨基酸序列中含有生物進(jìn)化歷史的全部信息。在各種不同的發(fā)育譜系及足夠大的進(jìn)化時(shí)間尺度中,許多序列的進(jìn)化速率幾乎是恒定不變的。(分子鐘理論,1965)分子進(jìn)化研究的基礎(chǔ)(理論)雖然很多時(shí)候仍然存在爭(zhēng)議,但是分子進(jìn)化確實(shí)能闡述一些生物系統(tǒng)發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律。分子進(jìn)化研究的基礎(chǔ)(實(shí)際)從一個(gè)分歧數(shù)據(jù)可以推測(cè)其他序列分歧度分歧時(shí)間xy分子鐘理論直系同源(orthologs):同源的基因是由于共同的祖先基因進(jìn)化而產(chǎn)生的.旁
3、系同源(paralogs):同源的基因是由于基因復(fù)制產(chǎn)生的.(以上定義源自Fitch,W.M.(1970)Distinguishinghomologousfromanalogousproteins.Syst.Zool.19,99–113)直系同源與旁系同源paralogsorthologsparalogsorthologsErikL.L.SonnhammerOrthology,paralogyandproposedclassificationforparalogsubtypesTRENDSinGeneticsVol.18No.12
4、December2002http://tig.trends.com0168-9525/02/$–seefrontmatter?2002ElsevierScienceLtd.Allrightsreserved.以上兩個(gè)概念代表了兩個(gè)不同的進(jìn)化事件用于分子進(jìn)化分析中的序列必須是直系同源的,才能真實(shí)反映進(jìn)化過程。趨同進(jìn)化的基因(geneshaveconvergedfunctionbyseparateevolutionarypaths)異源基因或水平轉(zhuǎn)移基因(xenologousorhorizontallytransferredgenes
5、)Bacterium1Bacterium3Bacterium2Eukaryote1Eukaryote4Eukaryote3Eukaryote2Bacterium1Bacterium3Bacterium2Eukaryote1Eukaryote4Eukaryote3Eukaryote2Phylogramsshowbranchorderandbranchlengths進(jìn)化樹,有分支和支長信息2.進(jìn)化分支圖,進(jìn)化樹Cladogramsshowbranchingorder-branchlengthsaremeaningless進(jìn)化分支圖,只
6、用分支信息,無支長信息。Rootedbyoutgrouparchaeaarchaeaarchaeaeukaryoteeukaryoteeukaryoteeukaryotebacteriaoutgrouprooteukaryoteeukaryoteeukaryoteeukaryote無根樹archaeaarchaeaarchaeaMonophyleticgroup(單源群)Monophyleticgroup3.有根樹,無根樹,外圍群有根樹外圍群4.基因樹,物種樹Weoftenassumethatgenetreesgiveusspec
7、iestreesabcABDGenetreeSpeciestree內(nèi)容提要分子進(jìn)化分析介紹系統(tǒng)發(fā)育樹重建方法Phylip軟件包在分子進(jìn)化分析中的應(yīng)用PAUP*在分子進(jìn)化分析中的應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)育樹重建分析步驟多序列比對(duì)(自動(dòng)比對(duì),手工比對(duì))建立取代模型(建樹方法)建立進(jìn)化樹進(jìn)化樹評(píng)估BioinformaticsSequenceandGenomeAnalysisDavidW.MountChapter6PhylogeneticPredictionTheSourceBelowComeFrom:系統(tǒng)發(fā)育樹重建的基本方法最大簡約法(maximum
8、parsimony,MP)距離法(distance)最大似然法(maximumlikelihood,ML)最大簡約法(MP)最大簡約法(maximumparsimony,MP)最早源于形態(tài)性狀研究,現(xiàn)在已經(jīng)推廣到分子序列的進(jìn)化分析中。最大簡約法的理