❶ 关于生物信息学的建进化树问题
你可以把建好的进化树弄到Photoshop里改这些序列名或登录号。
❷ 如何建立微生物的进化树网络分析
微生物的进化
原始地球环境(约10亿年地球体形成还原性汽与气)――化学进化历程(三步曲为:无机小分子,有机大分子,有机多分子有机) ――生物进化阶段(微生物进化四大步:厌氧异养菌,厌氧自养菌,光能自养产O2菌,好氧异养菌)
地球上开始出现生命,主要是些类似简单杆状细菌的原始生物。
厌氧异养原始原核菌类的诞生:化学进化的产物(团聚体与微球体等多分子体系-“原始汤”。
厌氧自养原始原核菌的诞生:继厌氧异养原始原核菌的诞生后产生。
光合放氧菌的产生
好氧异养菌的诞生
在光能自养菌的基础上好氧异养菌诞生。
厌氧生物产能效率低, 有氧则生物朝能效 高的有氧呼吸飞跃迈进。
原始的假单胞菌类及脱氮副球菌等好氧异养菌诞生。
衍生出多样类型呼吸链的原核微生物类
进化的测量指征
一、进化指征的选择
表型特征、少量的化石资料
(1) 生物大分子作为进化标尺依据:蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显着特点是进化
速率相对恒定,也就是说,分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的时间成正比。
(2) 作为进化标尺的生物大分子的选择原则:
1)在所需研究的种群范围内,它必须是普遍存的。
2)在所有物种中该分子的功能是相同的。
3)为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区,要求所选择的分子序列必须能严格线性排列,以便进行进一步的分析比较。
4)分子上序列的改变(突变)频率应与进化的测量尺度相适应。
大量的资料表明:功能重要的大分子、或者大分子中功能重要
的区域,比功能不重要的分子或分子区域进化变化速度低。
二、RNA作为进化的指征
16S rRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”:
1)rRNA具有重要且恒定的生理功能;
2)在16SrRNA分子中,既含有高度保守的序列区域,又有中度保守和高度变化的序列区域,因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究;
3)16SrRNA分子量大小适中,便于序列分析;
4)rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%),也易于提取;
5)16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA)。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。
三、rRNA和系统发育树
1. rRNA的顺序和进化:培养微生物、提取并纯化rRNA、rRNA序列测定、分析比较、微生物之间的系统发育关系
2. 特征序列或序打印记
通过对r RNA全序列资料的分析比较(特别是采用计算机)发现的在不同种群水平上的特异特征性寡核苷酸序列,或在某些特定的序列位点上出现的单碱基印记。
特征序列有助于迅速确定某种微生物的分类归属,或建立新的分类单位。
3. 系统发育树
通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树称为分子系统树,其特点是用一种树状分枝的图型来概括各种(类)生物之间的亲缘关系。
图型中,分枝的末端和分枝的连结点称为结(node),代表生物类群,分枝末端的结代表仍生存的种类。系统树可能有时间比例,或者用两个结之间的分枝长度变化来表示分子序列的差异数值。
建立16 S r RNA系统发育树的意义
a)使生物进化的研究范围真正覆盖所有生物类群;
b)提出了一种新的正确衡量生物间系统发育关系的方法;
c)对探索生命起源及原始生命的发育进程提供了线索和理论依据;
d)突破了细菌分类仅靠形态学和生理生化特性的限制,建立了全新的分类理论;
e)为微生物生物多样性和微生物生态学研究建立了全新的研究理论和研究方法,特别是不经培养直接对生态环境中的微生物进行研究。
❸ 生物信息学clustal2.1怎么生产tree view 可以用的文件做出系统进化树
用蛋白互或者基因的序列做进化树,大概分为两个步骤,一个是比对,一个是构建进化树,clustalX主要是用来进行比对的,构建的进化树只是前导树,不够准确。如果需要构建进化树还是选择下其他专业的软件靠谱些,强烈推荐下新手使用MEGA5,比较容易上手,而且已经嵌入了Clustalw和muscle的比对,不需要另行装比对软件。而且可以直接生成树状图,避免使用tree view。官方网址:http://www.megasoftware.net/
❹ 如何用MEGA5.0和Clustalx1.83构建进化树
MEGA是一个关于序列分析以及比较统计的工具包,从3.1版本到后来的4.0版本一直都广为大家熟悉,现在推出了Mega5.0版本。功能比以前多有改进。现主要介绍使用Mega 5.0构建系统进化树的方法。供大家参考。
用MEGA构建进化树有以下步骤:
1、测序:
将克隆扩增测序得到的16S rDNA序列进行测序。
2、NCBI上做Blast
找到相似度最高的几个序列,确定一下你分离的细菌大约属于哪个科哪个属,如果相似度达到百分之百那基本可以确定你分离得到的就是Blast到的那个,然后寻找相似性最高的细菌,通常把该属的序列(Fasta格式文件)下载下来,或点击GenBank登录号,复制FSATA格式,整合在一个*.txt文档中(单独建立一个文件夹存放,后面的很多文件会自动装入该文件夹),如
>XXXX
>gi|289469964|gb|GU388381.1| Acinetobacter tandoii strain DSM 14970 16S ribosomal RNA gene, partial sequence
……
…………………….
参考序列选择注意事项:
1、不选非培养(unclutured)微生物为参比;
2、不选未定分类地位的微生物,最相近的仅作参考;c,在保证同属的前提下,优先选择16S rDNA全长测序或全基因组测序的种;d,每个种属选择一个参考序列,如果自己的序列中同一属的较多,可适当选择两个参考序列。
3、 使用clustalx1.83进行序列比对
打开压缩文件clustalx1.83,运行其中的clustalx.exe文件,如图:
点击File/load sequences,将整理好的*.txt序列文件导入clustalx1.83,如图
接着点击
Alignment/Do Complete Aligment
程序自动运行,得出结果,自动输出*.aln 和* .dnd 为后缀的两个文件,并自动存入你*.txt文件所在的文件夹内。
序列比对也可以直接用MEGA来做。
4、运行程序MEGA 5.0,如下图所示:
点击:File导入Clustal程序得到的*.aln文件。再点File/Convert to MEGA Format,打开转换文件对话框,从目的文件夹中选中Clustal 对比分析后所产生的*.aln文件,转换为*.meg文件。转换时一路确认相关界面。最后查看meg序列文件最后是否正常,命名新文件存盘保存*.meg文件,*.meg文件会和aln文件保存在上述*.txt同一个文件夹中。
5、 关闭转换窗口,回到主窗口,现在点面板上的“Click me to activate a data file”打开刚才的*.meg文件。
如果为核酸序列,选择“Nucleotide sequence”,点击“OK”,得到以下图示。
选择默认的Standard,点击OK后,如图所示。
点击程序中的,可以得到下图
在另外一个窗口内,出现以下数据文件点击选择和编辑数据分类图标, 可对所选择的序列进行编辑,完成后点击close即可。
序列编辑完成后,可进行保存,点击保存后出现以下界面,点击ok即可。
构建进化树的算法两类主要方法简要说明:
独立元素法(discrete character methods)是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的(例如:一个序列上可能包含很多的酶切位点,而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的,也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态,当多个序列进行进化树分析时,进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了)。
距离依靠法(distance methods)是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。进化树枝条的长度代表着进化距离。独立元素法包括最大简约性法(Maximum Parsimony methods)和最大可能性法(Maximum Likelihood methods);距离依靠法包括除权配对法(UPGMAM)和邻位相连法(Neighbor-joining)。
(1) phylogeny→UPGMA
(2)用Bootstrap构建进化树,MEGA的主要功能就是做Bootstrap验证的进化树分析,Bootstrap验证是对进化树进行统计验证的一种方法,可以作为进化树可靠性的一个度量。各种算法虽然不同,但是操作方法基本一致。进化树的构建是一个统计学问题。我们所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟。如果我们采用了一个适当的方法,那么所构建的进化树就会接近真实的“进化树”。模拟的进化树需要一种数学方法来对其进行评估。不同的算法有不同的适用目标。一般来说,最大简约性法适用于符合以下条件的多序列:i 所要比较的序列的碱基差别小,ii 对于序列上的每一个碱基有近似相等的变异率,iii 没有过多的颠换/转换的倾向,iv 所检验的序列的碱基数目较多(大于几千个碱基);用最大可能性法分析序列则不需以上的诸多条件,但是此种方法计算极其耗时。如果分析的序列较多,有可能要花上几天的时间才能计算完毕。
❺ 如何做细菌的系统进化树及相关分析
看你用什么软件来分析了 一般使用mega、paup等来构建进化树,简单说,就是将你研究的类群以及相关类群的16s rDNA序列进行比对,然后采用某个模型(软件中都有选项)来构建
❻ 生物进化树示意图解说
如图生物进化树