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系统发育分析贾斌1系统发育分析突变导致进化发生核苷酸的替代、插入、缺失通过系统发育方法推断或者评估进化和亲缘关系核苷酸序列/氨基酸序列有统一的性状序列蕴含的信息量大便于构建数学模型可以用于计算进化的速率系统发育分析2系统树构建工具ClustalWWeb/Windows/LiunxPhylipWindows/LiunxMEGAWindows/LiunxPAUPWindows/LiunxRRTreeWindows/LiunxPamlWindows/Liunxtree-puzzleWindows/PONENTWindows显示系统发育树的免费软件NJplotWindowsTreeViewWindowsTreeMapWindowsNDEWindows3多序列比对通过序列与数据库比对收集同源基因通过文献收集与目标基因相关的同源基因确定取代模型计算序列之间的分歧碱基之间相互取代模型,序列中不同位点取代的相对速率p距离模型J-C单参数模型Kimura双参数模型Tajima-Nei模型Tamura三参数模型Tamura-Nei模型gamma分布的J-C单参数模型,Kimura双参数模型和Tamura-Nei模型系统发育分析分析步骤4分析步骤构建系统发育树:距离法(UPGMA,Neighbor-joining)最大简约法(MaximumParsimonymethods)最大似然法(MaximumLikelihoodmethods)系统发育分析方法优点缺点工具距离法速度快,稳健,构建唯一系统发育树序列转化为距离时信息量有丢失。对分歧明显的序列,很难对距离进行可靠估计PAUPMEGAPHYLIP简约法如果树枝短,序列相似性高,信息位点多,结果可靠树枝长度变异大时可靠性较低PAUPMEGAPHYLIP似然法以似然率反映数据最支持怎样的系统发育关系搜索所有可能的系统发育树计算量大PAMLPAUPMEGAPHYLIP5分析步骤系统树的精确性和统计检验检验法(Bootstrap,Jackknife,permutation)参考Treebase网站:系统发育分析原始数据多序列比对结果对序列中每个位置重复抽样,基于原比对结果生成多个样本6PHYLIPPHYLIP是目前广泛使用的系统发育程序Washington大学JoeFelsenstein开发可以在Mac,DOS,Unix,VAX/VMS等平台上运行工具包:核苷酸和蛋白质序列数据的分析序列数据转变成距离数据后,对距离数据分析对基因频率和连续的元素分析把序列的每个碱基/氨基酸独立看待(碱基/氨基酸只有0和1的状态)时,patibilitydnamlDNAmaximumlikelihooddnamlkDNAmaximumlikelihoodwithclockpromlProteinsequencemaximumlikelihoodpromlkProteinsequencemaximumlikelihoodwithclockrestmlRestrictionsitesmaximumlikelihooddnainvarDNAinvariantsdnadistDNAdistanceprotdistProteinsequencedistancerestdistRestrictionsitesandfragmentsdistancesneighborNeighbor-JoiningandUPGMAmethodfitchFitch-MargoliashdistancematrixmethodkitschFitch-MargoliashdistancematrixwithclockseqbootBootstrapping/Jackknifing系统发育分析似然法相关工具简约法相关工具距离法相关工具系统树统计学检验工具8TreeView: