如何研究不同物种在进化过程的远近关系,可以借助什么工具吗?
生活随笔
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如何研究不同物种在进化过程的远近关系,可以借助什么工具吗?
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
這個(gè)可以借助分子進(jìn)化樹或種系發(fā)生樹來進(jìn)行研究,進(jìn)化樹給出分支層次或拓?fù)鋱D形,它是產(chǎn)生新的基因復(fù)制或享有共同祖先的生物體的歧異點(diǎn)的一種反映,我們可以根據(jù)樹枝的長度來分析不同物種的蛋白質(zhì)之間的進(jìn)化距離,而且可以粗略估計(jì)現(xiàn)存的各類種屬生物的分歧時(shí)間。
如同樓上所說,對于容易獲得DNA的生物來說,最好的辦法就是直接通過測序,然后通過軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹進(jìn)行分析。系統(tǒng)發(fā)生樹(英語:phylogenetic tree)又稱演化樹(evolutionary tree),是表明被認(rèn)為具有共同祖先的各物種間演化關(guān)系的樹狀圖。是一種親緣分支分類方法(cladogram)。在圖中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表其各分支的最近共同祖先,而節(jié)點(diǎn)間的線段長度對應(yīng)演化距離(如估計(jì)的演化時(shí)間)。
構(gòu)建進(jìn)化樹的主要步驟是比對,建立取代模型,建立進(jìn)化樹以及進(jìn)化樹評估。鑒于以上對于構(gòu)建系統(tǒng)樹的評價(jià),結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,以下主要介紹N-J Tree構(gòu)建的相關(guān)軟件和操作步驟。 2.1 用Clustal X構(gòu)建N-J系統(tǒng)樹的過程 (1) 打開Clustal X程序,載入源文件. File-Load sequences- C:empjc.txt. (2) 序列比對 Alignment - Output format options - √ Clustal format; CLUSTALW sequence numbers: ON Alignment - Do complete alignment (Output Guide Tree file, C:empjc.dnd;Output Alignment file, C:empjc.aln;) Align → waiting…… 等待時(shí)間與序列長度、數(shù)量以及計(jì)算機(jī)配置有關(guān)。 (3) 掐頭去尾 File-Save Sequence as… Format: ⊙ CLUSTAL GDE output case: Lower CLUSTALW sequence numbers: ON Save from residue: 39 to 1504 (以前后最短序列為準(zhǔn)) Save sequence as: C:empjc-a.aln OK 將開始和末尾處長短不同的序列剪切整齊。這里,因?yàn)闇y序引物不盡相同,所以比對后序列參差不齊。一般來說,要“掐頭去尾”,以避免因序列前后參差不齊而增加序列間的差異。剪切后的文件存為ALN格式。 (4) File-Load sequences-Replace existing sequences?-Yes- C:empjc-a.aln 重新載入剪切后的序列。 (5) Trees-Output Format Options Output Files : √ CLUSTAL format tree √ Phylip format tree √ Phylip distance matrix Bootstrap labels on: NODE CLOSE Trees-Exclude positions with gaps Trees-Bootstrap N-J Tree : Random number generator seed(1-1000) : 111 Number of bootstrap trails(1-1000): 1000 SAVE CLUSTAL TREE AS: C:empjc-a.njb SAVE PHYLIP TREE AS: C:empjc-a.njbphb OK → waiting…… 等待時(shí)間與序列長度、數(shù)量以及計(jì)算機(jī)配置有關(guān)。在此過程中,生成進(jìn)化樹文件.njbphb,可以用TreeView打開查看。 (6) Trees-Draw N-J Trees SAVE CLUSTAL TREE AS: C:empjc-a.nj SAVE PHYLIP TREE AS: C:empjc-a.njph SAVE DISTANCE MATRIX AS: C:empjc-a.njphdst OK 此過程中生成的報(bào)告文件.nj比較有用,里面列出了比對序列兩兩之間的相似度,以及轉(zhuǎn)換和顛換分別各占多少。 (7) TreeView File-Open-C:empjc-a.njbphb Tree- phylogram(unrooted, slanted cladogram,Rectangular cladogram多種樹型) Tree- Show internal edge labels (Bootstrap value)(顯示數(shù)值) Tree- Define outgroup… → ingroup >> outgroup → OK(定義外群) Tree- Root with outgroup 通常需要對進(jìn)化樹進(jìn)行編輯,這時(shí)首先要Edit-Copy至PowerPoint上,然后Copy至Word上,再進(jìn)行圖片編輯。如果直接Copy至Word則顯示亂碼,而進(jìn)化樹不能正確顯示。
如同樓上所說,對于容易獲得DNA的生物來說,最好的辦法就是直接通過測序,然后通過軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹進(jìn)行分析。系統(tǒng)發(fā)生樹(英語:phylogenetic tree)又稱演化樹(evolutionary tree),是表明被認(rèn)為具有共同祖先的各物種間演化關(guān)系的樹狀圖。是一種親緣分支分類方法(cladogram)。在圖中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表其各分支的最近共同祖先,而節(jié)點(diǎn)間的線段長度對應(yīng)演化距離(如估計(jì)的演化時(shí)間)。
構(gòu)建進(jìn)化樹的主要步驟是比對,建立取代模型,建立進(jìn)化樹以及進(jìn)化樹評估。鑒于以上對于構(gòu)建系統(tǒng)樹的評價(jià),結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,以下主要介紹N-J Tree構(gòu)建的相關(guān)軟件和操作步驟。 2.1 用Clustal X構(gòu)建N-J系統(tǒng)樹的過程 (1) 打開Clustal X程序,載入源文件. File-Load sequences- C:empjc.txt. (2) 序列比對 Alignment - Output format options - √ Clustal format; CLUSTALW sequence numbers: ON Alignment - Do complete alignment (Output Guide Tree file, C:empjc.dnd;Output Alignment file, C:empjc.aln;) Align → waiting…… 等待時(shí)間與序列長度、數(shù)量以及計(jì)算機(jī)配置有關(guān)。 (3) 掐頭去尾 File-Save Sequence as… Format: ⊙ CLUSTAL GDE output case: Lower CLUSTALW sequence numbers: ON Save from residue: 39 to 1504 (以前后最短序列為準(zhǔn)) Save sequence as: C:empjc-a.aln OK 將開始和末尾處長短不同的序列剪切整齊。這里,因?yàn)闇y序引物不盡相同,所以比對后序列參差不齊。一般來說,要“掐頭去尾”,以避免因序列前后參差不齊而增加序列間的差異。剪切后的文件存為ALN格式。 (4) File-Load sequences-Replace existing sequences?-Yes- C:empjc-a.aln 重新載入剪切后的序列。 (5) Trees-Output Format Options Output Files : √ CLUSTAL format tree √ Phylip format tree √ Phylip distance matrix Bootstrap labels on: NODE CLOSE Trees-Exclude positions with gaps Trees-Bootstrap N-J Tree : Random number generator seed(1-1000) : 111 Number of bootstrap trails(1-1000): 1000 SAVE CLUSTAL TREE AS: C:empjc-a.njb SAVE PHYLIP TREE AS: C:empjc-a.njbphb OK → waiting…… 等待時(shí)間與序列長度、數(shù)量以及計(jì)算機(jī)配置有關(guān)。在此過程中,生成進(jìn)化樹文件.njbphb,可以用TreeView打開查看。 (6) Trees-Draw N-J Trees SAVE CLUSTAL TREE AS: C:empjc-a.nj SAVE PHYLIP TREE AS: C:empjc-a.njph SAVE DISTANCE MATRIX AS: C:empjc-a.njphdst OK 此過程中生成的報(bào)告文件.nj比較有用,里面列出了比對序列兩兩之間的相似度,以及轉(zhuǎn)換和顛換分別各占多少。 (7) TreeView File-Open-C:empjc-a.njbphb Tree- phylogram(unrooted, slanted cladogram,Rectangular cladogram多種樹型) Tree- Show internal edge labels (Bootstrap value)(顯示數(shù)值) Tree- Define outgroup… → ingroup >> outgroup → OK(定義外群) Tree- Root with outgroup 通常需要對進(jìn)化樹進(jìn)行編輯,這時(shí)首先要Edit-Copy至PowerPoint上,然后Copy至Word上,再進(jìn)行圖片編輯。如果直接Copy至Word則顯示亂碼,而進(jìn)化樹不能正確顯示。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的如何研究不同物种在进化过程的远近关系,可以借助什么工具吗?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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