❶ 關於生物信息學的建進化樹問題
你可以把建好的進化樹弄到Photoshop里改這些序列名或登錄號。
❷ 如何建立微生物的進化樹網路分析
微生物的進化
原始地球環境(約10億年地球體形成還原性汽與氣)――化學進化歷程(三步曲為:無機小分子,有機大分子,有機多分子有機) ――生物進化階段(微生物進化四大步:厭氧異養菌,厭氧自養菌,光能自養產O2菌,好氧異養菌)
地球上開始出現生命,主要是些類似簡單桿狀細菌的原始生物。
厭氧異養原始原核菌類的誕生:化學進化的產物(團聚體與微球體等多分子體系-「原始湯」。
厭氧自養原始原核菌的誕生:繼厭氧異養原始原核菌的誕生後產生。
光合放氧菌的產生
好氧異養菌的誕生
在光能自養菌的基礎上好氧異養菌誕生。
厭氧生物產能效率低, 有氧則生物朝能效 高的有氧呼吸飛躍邁進。
原始的假單胞菌類及脫氮副球菌等好氧異養菌誕生。
衍生出多樣類型呼吸鏈的原核微生物類
進化的測量指征
一、進化指征的選擇
表型特徵、少量的化石資料
(1) 生物大分子作為進化標尺依據:蛋白質、RNA和DNA序列進化變化的顯著特點是進化
速率相對恆定,也就是說,分子序列進化的改變數(氨基酸或核苷酸替換數或替換百分率)與分子進化的時間成正比。
(2) 作為進化標尺的生物大分子的選擇原則:
1)在所需研究的種群范圍內,它必須是普遍存的。
2)在所有物種中該分子的功能是相同的。
3)為了鑒定大分子序列的同源位置或同源區,要求所選擇的分子序列必須能嚴格線性排列,以便進行進一步的分析比較。
4)分子上序列的改變(突變)頻率應與進化的測量尺度相適應。
大量的資料表明:功能重要的大分子、或者大分子中功能重要
的區域,比功能不重要的分子或分子區域進化變化速度低。
二、RNA作為進化的指征
16S rRNA被普遍公認為是一把好的譜系分析的「分子尺」:
1)rRNA具有重要且恆定的生理功能;
2)在16SrRNA分子中,既含有高度保守的序列區域,又有中度保守和高度變化的序列區域,因而它適用於進化距離不同的各類生物親緣關系的研究;
3)16SrRNA分子量大小適中,便於序列分析;
4)rRNA在細胞中含量大(約占細胞中RNA的90%),也易於提取;
5)16SrRNA普遍存在於真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA)。因此它可以作為測量各類生物進化的工具。
三、rRNA和系統發育樹
1. rRNA的順序和進化:培養微生物、提取並純化rRNA、rRNA序列測定、分析比較、微生物之間的系統發育關系
2. 特徵序列或序列印記
通過對r RNA全序列資料的分析比較(特別是採用計算機)發現的在不同種群水平上的特異特徵性寡核苷酸序列,或在某些特定的序列位點上出現的單鹼基印記。
特徵序列有助於迅速確定某種微生物的分類歸屬,或建立新的分類單位。
3. 系統發育樹
通過比較生物大分子序列差異的數值構建的系統樹稱為分子系統樹,其特點是用一種樹狀分枝的圖型來概括各種(類)生物之間的親緣關系。
圖型中,分枝的末端和分枝的連結點稱為結(node),代表生物類群,分枝末端的結代表仍生存的種類。系統樹可能有時間比例,或者用兩個結之間的分枝長度變化來表示分子序列的差異數值。
建立16 S r RNA系統發育樹的意義
a)使生物進化的研究范圍真正覆蓋所有生物類群;
b)提出了一種新的正確衡量生物間系統發育關系的方法;
c)對探索生命起源及原始生命的發育進程提供了線索和理論依據;
d)突破了細菌分類僅靠形態學和生理生化特性的限制,建立了全新的分類理論;
e)為微生物生物多樣性和微生物生態學研究建立了全新的研究理論和研究方法,特別是不經培養直接對生態環境中的微生物進行研究。
❸ 生物信息學clustal2.1怎麼生產tree view 可以用的文件做出系統進化樹
用蛋白互或者基因的序列做進化樹,大概分為兩個步驟,一個是比對,一個是構建進化樹,clustalX主要是用來進行比對的,構建的進化樹只是前導樹,不夠准確。如果需要構建進化樹還是選擇下其他專業的軟體靠譜些,強烈推薦下新手使用MEGA5,比較容易上手,而且已經嵌入了Clustalw和muscle的比對,不需要另行裝比對軟體。而且可以直接生成樹狀圖,避免使用tree view。官方網址:http://www.megasoftware.net/
❹ 如何用MEGA5.0和Clustalx1.83構建進化樹
MEGA是一個關於序列分析以及比較統計的工具包,從3.1版本到後來的4.0版本一直都廣為大家熟悉,現在推出了Mega5.0版本。功能比以前多有改進。現主要介紹使用Mega 5.0構建系統進化樹的方法。供大家參考。
用MEGA構建進化樹有以下步驟:
1、測序:
將克隆擴增測序得到的16S rDNA序列進行測序。
2、NCBI上做Blast
找到相似度最高的幾個序列,確定一下你分離的細菌大約屬於哪個科哪個屬,如果相似度達到百分之百那基本可以確定你分離得到的就是Blast到的那個,然後尋找相似性最高的細菌,通常把該屬的序列(Fasta格式文件)下載下來,或點擊GenBank登錄號,復制FSATA格式,整合在一個*.txt文檔中(單獨建立一個文件夾存放,後面的很多文件會自動裝入該文件夾),如
>XXXX
>gi|289469964|gb|GU388381.1| Acinetobacter tandoii strain DSM 14970 16S ribosomal RNA gene, partial sequence
……
…………………….
參考序列選擇注意事項:
1、不選非培養(unclutured)微生物為參比;
2、不選未定分類地位的微生物,最相近的僅作參考;c,在保證同屬的前提下,優先選擇16S rDNA全長測序或全基因組測序的種;d,每個種屬選擇一個參考序列,如果自己的序列中同一屬的較多,可適當選擇兩個參考序列。
3、 使用clustalx1.83進行序列比對
打開壓縮文件clustalx1.83,運行其中的clustalx.exe文件,如圖:
點擊File/load sequences,將整理好的*.txt序列文件導入clustalx1.83,如圖
接著點擊
Alignment/Do Complete Aligment
程序自動運行,得出結果,自動輸出*.aln 和* .dnd 為後綴的兩個文件,並自動存入你*.txt文件所在的文件夾內。
序列比對也可以直接用MEGA來做。
4、運行程序MEGA 5.0,如下圖所示:
點擊:File導入Clustal程序得到的*.aln文件。再點File/Convert to MEGA Format,打開轉換文件對話框,從目的文件夾中選中Clustal 對比分析後所產生的*.aln文件,轉換為*.meg文件。轉換時一路確認相關界面。最後查看meg序列文件最後是否正常,命名新文件存檔保存*.meg文件,*.meg文件會和aln文件保存在上述*.txt同一個文件夾中。
5、 關閉轉換窗口,回到主窗口,現在點面板上的「Click me to activate a data file」打開剛才的*.meg文件。
如果為核酸序列,選擇「Nucleotide sequence」,點擊「OK」,得到以下圖示。
選擇默認的Standard,點擊OK後,如圖所示。
點擊程序中的,可以得到下圖
在另外一個窗口內,出現以下數據文件點擊選擇和編輯數據分類圖標, 可對所選擇的序列進行編輯,完成後點擊close即可。
序列編輯完成後,可進行保存,點擊保存後出現以下界面,點擊ok即可。
構建進化樹的演算法兩類主要方法簡要說明:
獨立元素法(discrete character methods)是指進化樹的拓撲形狀是由序列上的每個鹼基/氨基酸的狀態決定的(例如:一個序列上可能包含很多的酶切位點,而每個酶切位點的存在與否是由幾個鹼基的狀態決定的,也就是說一個序列鹼基的狀態決定著它的酶切位點狀態,當多個序列進行進化樹分析時,進化樹的拓撲形狀也就由這些鹼基的狀態決定了)。
距離依靠法(distance methods)是指進化樹的拓撲形狀由兩兩序列的進化距離決定的。進化樹枝條的長度代表著進化距離。獨立元素法包括最大簡約性法(Maximum Parsimony methods)和最大可能性法(Maximum Likelihood methods);距離依靠法包括除權配對法(UPGMAM)和鄰位相連法(Neighbor-joining)。
(1) phylogeny→UPGMA
(2)用Bootstrap構建進化樹,MEGA的主要功能就是做Bootstrap驗證的進化樹分析,Bootstrap驗證是對進化樹進行統計驗證的一種方法,可以作為進化樹可靠性的一個度量。各種演算法雖然不同,但是操作方法基本一致。進化樹的構建是一個統計學問題。我們所構建出來的進化樹只是對真實的進化關系的評估或者模擬。如果我們採用了一個適當的方法,那麼所構建的進化樹就會接近真實的「進化樹」。模擬的進化樹需要一種數學方法來對其進行評估。不同的演算法有不同的適用目標。一般來說,最大簡約性法適用於符合以下條件的多序列:i 所要比較的序列的鹼基差別小,ii 對於序列上的每一個鹼基有近似相等的變異率,iii 沒有過多的顛換/轉換的傾向,iv 所檢驗的序列的鹼基數目較多(大於幾千個鹼基);用最大可能性法分析序列則不需以上的諸多條件,但是此種方法計算極其耗時。如果分析的序列較多,有可能要花上幾天的時間才能計算完畢。
❺ 如何做細菌的系統進化樹及相關分析
看你用什麼軟體來分析了 一般使用mega、paup等來構建進化樹,簡單說,就是將你研究的類群以及相關類群的16s rDNA序列進行比對,然後採用某個模型(軟體中都有選項)來構建
❻ 生物進化樹示意圖解說
如圖生物進化樹