浅谈系统发育分析及进化树制作演示文稿

浅谈系统发育分析及进化树制作演示文稿现在是1页\一共有42页\编辑于星期六优选浅谈系统发育分析及进化树制作现在是2页\一共有42页\编辑于星期六人类偏肺病毒的确认PhylogeneticanalysisofORFsofhMPV黄病毒家族乙型脑炎病毒黄热病毒PhylogeneticanalysisofSARSproteins.Unrootedphylogenetictreesweregeneratedbyclustalw30MAY2003VOL300SCIENCE:1399-1404SARS新型冠状病毒“新”在哪里？达卡尔蝙蝠黄病毒3现在是3页\一共有42页\编辑于星期六分子系统发育分析系统发育分析是研究物种进化和系统分类的一种方法，研究对象为携带遗传信息的生物大分子序列，采用特定的数理统计算法来计算生物间的生物系统发生的关系。并用系统进化树来概括生物间的这种亲缘关系。4现在是4页\一共有42页\编辑于星期六系统发育进化树（Phylogenetictree)

用一种类似树状分支的图形来概括各种生物之间的亲缘关系。系统进化树的主要构成：结点（node)：每个结点表示一个分类单元（属、种群）。进化分枝(Clade)：是指由同一生物进化而来的单一系统群。实体抽象为节点，实体间的进化关系抽象为连接研究对象：

包括基因序列，基因组的排列方式，二级结构，编码的蛋白序列及高级结构等研究意义：

通过序列同源性的比较进而了解基因的进化以及生物系统发生的内在规律

分子系统发育的核心是——构建系统发育进化树分子系统发育分析5现在是5页\一共有42页\编辑于星期六人猩猩狒狒外群分支长度根进化支结点系统发育进化树示例

结点：表示一个分类单元。进化支：两种以上生物（DNA序列）及其祖先组成的树枝。进化分支：进化关系的图形表示进化分支长度：用数值表示的进化枝的变化程度（遗传距离）距离标尺：生物体或序列之间差异的的数字尺度。根：所有分类的共同祖先。外群：一个或多个无可争议的同源物种,与分析序列相关且具有适当的亲缘关系距离标尺一个单位系统进化树0.56现在是6页\一共有42页\编辑于星期六系统进化树7黄病毒家族黄热病毒达卡尔蝙蝠黄病毒现在是7页\一共有42页\编辑于星期六基因树和物种树基因树(genetree)：当一个系统进化树是根据某一个基因数据构建而来的,称为基因树。因为这种树代表的仅仅是单个基因的进化历史。而不是它所在物种的进化历史。物种树(speciestree)：反映物种之间真实进化关系的系统进化树被称为物种树。例如一项关于植物进化的研究中，用了100个不同的基因来构建物种树。联系：虽然基因树不能等同于物种树,但基因树的分支形式能够反映物种的进化历史。病毒比较简单，遗传多态性较弱，一般而言结构蛋白基因构建的基因树最能接近物种树表达的进化关系。8现在是8页\一共有42页\编辑于星期六物种树基因树9现在是9页\一共有42页\编辑于星期六人类偏肺病毒的确认10现在是10页\一共有42页\编辑于星期六SARS“新”型冠状病毒11现在是11页\一共有42页\编辑于星期六找到建树目的基因（基因组）进行多序列比对选择建树方法建立进化树进化树评估系统发育树构建分析步骤12现在是12页\一共有42页\编辑于星期六Distance-basedmethods基于距离的方法Unweightedpairgroupmethodusingarithmeticaverage(UPGMA)非加权分组平均法Minimumevolution(ME)最小进化方法Neighborjoining(NJ)邻位归并法Character-basedmethods基于特征的方法Maximumparsimony(MP)最大简约法Maximumlikelihoodmethod(ML)最大似然法计算速度

距离法>最大简约法>最大似然法

系统发育树构建的基本方法13现在是13页\一共有42页\编辑于星期六基于距离的方法

首先通过各个物种之间的比较，根据一定的假设（进化距离模型）推导得出分类群之间的进化距离，构建一个进化距离矩阵。进化树的构建则是基于这个矩阵中的进化距离关系。基于特征的方法不计算序列间的距离，而是将序列中有差异的位点作为单独的特征，并根据这些特征来建树。系统发育树构建的基本方法14现在是14页\一共有42页\编辑于星期六系统发育树构建的分析过程15现在是15页\一共有42页\编辑于星期六ClustalX（序列比对软件）Modeltest&MrModeltest(碱基替换模型筛选软件)PHYLIPMEGAPHYMLPAUPBEASTFigtree(树形显示软件）TreeView（树形显示软件）系统发育树构建软件系统发育树构建的相关软件16现在是16页\一共有42页\编辑于星期六用截然不同的距离矩阵法与简约法分析一个数据集，如果能够产生相似的系统发生树，这样的树可以认为是可靠的用Bootstrap（自展法）检验系统发育树构建的评估17现在是17页\一共有42页\编辑于星期六从排列的多序列中随机有放回的抽取某一列，构成相同长度的新的排列序列重复上面的过程，得到多组新的序列对这些新的序列进行建树，再观察这些树与原始树是否有差异，以此评价建树的可靠性一般Bootstrap重复取样次数要大于100（一般文章要求1000），根据每个分支在不同此取样时出现的频率赋予该分支一个百分比。如果严格根据统计学概念，该百分比要大于95％采认为该分支的较为可信。在实际应用中该值大于75％就认为可信，细菌等相似度更大的分类中，大于50%就可以认为可信。Bootstrap－自展法18现在是18页\一共有42页\编辑于星期六A.重新取样(100-1000time).

123451001:ATCTG…A2:ATCTG…C3:ACTTA…C

4:ACCTA…T

123451001:AATTT…T2:AATTT…G3:AACTT…T4:AACTT…T

11244 x

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4

7789…x

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15578… xBootstrap－自展法19现在是19页\一共有42页\编辑于星期六B.每组取样重建进化树.

123451001:AATTT…T2:AATTT…G3:AACTT…T4:AACTT…T

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15578… xSp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Bootstrap－自展法20现在是20页\一共有42页\编辑于星期六C.计算各分支出现的可信度Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp467%100%In67%ofthedatasets,thesplitbetweenSP1+SP2andtherestofthetreewasfound.Bootstrap－自展法21现在是21页\一共有42页\编辑于星期六得到CA16VP1序列，利用MEGA软件进行处理和分析序列：1）用MEGA软件对多序列进行比对，建立MEGA软件构建进化树的数据格式（两端对齐，fasta格式输出）；2）用N-J法构建基因进化树；3）对所构建的进化树进行加工处理。实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）22现在是22页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）23现在是23页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）24现在是24页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）25现在是25页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）26现在是26页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）27现在是27页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）28现在是28页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）29现在是29页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）30现在是30页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）31现在是31页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）32现在是32页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）33现在是33页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）34现在是34页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）35现在是35页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）36现在是36页\一共有42页\编辑于星期六实例讲解：（建立肠道病毒CA16VP1的基因树）37现在是37页\一共有42页\编辑于星期六38现在是38页\一共有42页\编辑于星期六39体会：1、用什么方法建树。