進化樹精美自制

進化樹精美自制主要內(nèi)容1234系統(tǒng)發(fā)生樹的相關(guān)概念發(fā)生樹的構(gòu)造與評價方法發(fā)生樹構(gòu)建演示系統(tǒng)發(fā)生樹的應(yīng)用第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1.系統(tǒng)發(fā)生樹的相關(guān)概念系統(tǒng)發(fā)生樹（Phylogenetictree）又稱為系統(tǒng)進化樹，是表明被認為具有共同祖先的各物種間演化關(guān)系的樹。用來描述物種之間的進化關(guān)系。第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天基因進化樹的定義基因進化樹是基于核酸或蛋白序列構(gòu)建的進化樹——分子進化樹。繪制基因進化樹，對病毒的全長或部分基因序列進行同源性比較與分型，有助探討病毒的分型，不同地方株的親緣關(guān)系，傳染的來源與流行關(guān)系等方面的問題。第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天進化樹的基本概念第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天系統(tǒng)發(fā)生樹可分為有根樹和無根樹ⅠⅡⅢⅣⅤ根時間ⅠⅡⅢⅣⅤ⑴有根樹⑵無根樹有根樹種，單一的節(jié)點指派為共同的祖先，從祖先節(jié)點只有唯一的路徑進化到達其他任何節(jié)點。無根樹只表明了節(jié)點之間的關(guān)系，而沒有關(guān)于進化發(fā)生方向的信息。第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2.系統(tǒng)發(fā)生樹的構(gòu)建方法5/15/20247Distance-basedmethods基于距離的方法Unweightedpairgroupmethodusingarithmeticaverage(UPGMA)非加權(quán)分組平均法Minimumevolution(ME)最小進化法Neighborjoining(NJ)鄰位歸并法Character-basedmethods基于特征的方法Maximumparsimony(MP)最大簡約法Maximumlikelihoodmethod(ML)最大似然法第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天首先通過各個物種之間的比較，根據(jù)一定的假設(shè)（進化距離模型）推導(dǎo)得出分類群之間的進化距離，構(gòu)建一個進化距離矩陣。進化樹的構(gòu)建則是基于這個矩陣中的進化距離關(guān)系?；诰嚯x的建樹法第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天近鄰歸并法是由非加權(quán)分組平均法（UPGMA）法演變出的另一種常用的方法，強調(diào)配對物種，由此構(gòu)造一棵分支長度總和最小的樹。鄰位歸并法構(gòu)建的進化樹相對準(zhǔn)確，計算快捷。其缺點是序列上的所有位點都被同等對待，而且，所分析的序列的進化距離不能太大。NJ－鄰位歸并法從星狀開始，首先連接兩個相鄰的序列，并篩選出分支總長最短的樹，直到最后。第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天不計算序列間的距離，而是將序列中有差異的位點作為單獨的特征，并根據(jù)這些特征來建樹?；谔卣鞯慕浞椒ǖ?0頁,共36頁，2024年2月25日，星期天選取一個特定的替代模型來分析給定的一組序列數(shù)據(jù)，使得獲得的每一個拓撲結(jié)構(gòu)的似然率都為最大值，然后再挑出其中似然率最大的拓撲結(jié)構(gòu)作為最優(yōu)樹。最大似然法的建樹過程是個很費時的過程，因為在分析過程中有很大的計算量，每個步驟都要考慮內(nèi)部節(jié)點的所有可能性。ML－最大似然法第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天系統(tǒng)發(fā)生樹構(gòu)建方法的選擇第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天用截然不同的距離矩陣法與簡約法分析一個數(shù)據(jù)集，如果能夠產(chǎn)生相似的系統(tǒng)發(fā)生樹，這樣的樹可以認為是可靠的用Bootstrap（自展法）檢驗系統(tǒng)發(fā)生樹的可靠性第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天從排列的多序列中隨機有放回的抽取某一列，構(gòu)成相同長度的新的排列序列。重復(fù)上面的過程，得到多組新的序列。對這些新的序列進行建樹，再觀察這些樹與原始樹是否有差異，以此評價建樹的可靠性。一般Bootstrap重復(fù)取樣次數(shù)要大于100，根據(jù)每個分支在不同此取樣時出現(xiàn)的頻率賦予該分支一個百分比。如果嚴格根據(jù)統(tǒng)計學(xué)概念，該百分比要大于95％才認為該分支可信。在實際應(yīng)用中該值大于75％就認為可信。Bootstrap－自展法第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天A.重新取樣(100-1000time).

123451001:ATCTG…A2:ATCTG…C3:ACTTA…C

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15578… x第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天B.每組取樣重建發(fā)生樹。

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15578… xSp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天C.計算各分支出現(xiàn)的可信度Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp467%100%In67%ofthedatasets,thesplitbetweenSP1+SP2andtherestofthetreewasfound.第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天分子進化與系統(tǒng)發(fā)育分析軟件第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天MEGA軟件——系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建方法3.發(fā)生樹構(gòu)建演示第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天然后，導(dǎo)入需要構(gòu)建系統(tǒng)進化樹的序列：第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天點擊OK：第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天如果是DNA序列，點擊DNA，如果是蛋白序列，點擊Protein。

第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天出現(xiàn)新的對話框，創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)文件第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天如果是DNA序列，點擊DNA，如果是蛋白序列，點擊Protein。

第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天導(dǎo)入成功第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天點擊W，進行比對第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天比對完成后刪除序列兩端不能完全對齊的堿基。

第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天點擊系統(tǒng)發(fā)生分析。第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天然后，關(guān)閉該窗口，在彈出的對話框中選擇保存文件。第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共36頁，2024年2月25日，星期天Bootstrap選擇1000，點Computer，開始計算第33頁,共36頁，2024年2月25日，星期天計算完畢后，生成系統(tǒng)發(fā)生樹。第34頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4.系統(tǒng)發(fā)生樹應(yīng)用

指導(dǎo)疾病的預(yù)防與治療指導(dǎo)疾病的臨床治療（HCV）指導(dǎo)疾病的預(yù)防（HEVgenotypeⅠⅣ）有助研究病毒的分子流行病學(xué)意義揭示傳染的來源監(jiān)控和預(yù)測為疫苗的選定提供依據(jù)第35頁,共36頁，2024年2月25日，星期天基因分型對HCV臨床治療的指導(dǎo)意義HCV（丙型肝炎病毒）基因分型及血清HCVRNA定