構(gòu)建進(jìn)化樹

1、1.建樹前的準(zhǔn)備工作1.1相似序列的獲得——BLASTBLAST是目前常用的數(shù)據(jù)庫(kù)搜索程序，它是BasicLocalAlignmentSearchTool的縮寫，意為“基本局部相似性比對(duì)搜索工具”(Altschuletal.1990[62]1997[63])。國(guó)際著名生物信息中心都提供基于Web的BLAST服務(wù)器。BLAST算法的基本思路是首先找出檢測(cè)序列和目標(biāo)序列之間相似性程度最高的片段，并作為內(nèi)核向兩端延伸，以找出盡可能長(zhǎng)的相似序列

2、片段。首先登錄到提供BLAST服務(wù)的常用網(wǎng)站，比如國(guó)內(nèi)的CBI、美國(guó)的NCBI、歐洲的EBI和日本的DDBJ。這些網(wǎng)站提供的BLAST服務(wù)在界面上差不多，但所用的程序有所差異。它們都有一個(gè)大的文本框，用于粘貼需要搜索的序列。把序列以FASTA格式(即第一行為說(shuō)明行，以“”符號(hào)開始，后面是序列的名稱、說(shuō)明等，其中“”是必需的，名稱及說(shuō)明等可以是任意形式，換行之后是序列)粘貼到那個(gè)大的文本框，選擇合適的BLAST程序和數(shù)據(jù)庫(kù)，就可以開始搜索

3、了。如果是DNA序列，一般選擇BLASTN搜索DNA數(shù)據(jù)庫(kù)。這里以NCBI為例。登錄NCBI主頁(yè)點(diǎn)擊BLAST點(diǎn)擊NucleotidenucleotideBLAST(blastn)在Search文本框中粘貼檢測(cè)序列點(diǎn)擊BLAST!點(diǎn)擊Fmat得到resultofBLAST。BLASTN結(jié)果如何分析(參數(shù)意義)：gi|28171832|gb|AY155203.1|Nocardiasp.ATCC4987216SribosomalRNAgen

4、ecompletesequenceSce=2020bits(1019)Expect=0.0Identities=13821497(92%)Gaps=81497(0%)Str=PlusPlusQuery:1gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggaaaggccctttcgggggt60||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

5、Sbjct:1gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggtaaggcccttcggggt58Query:61actcgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtaacctgccttcagctctgggataagc120|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||Sbjct:59acacgagcggcgaacgggtga

6、gtaacacgtgggtgatctgcctcgtactctgggataagc118Sce：指的是提交的序列和搜索出的序列之間的分值，越高說(shuō)明越相似；Expect：比對(duì)的期望值。比對(duì)越好，expect越小一般在核酸層次的比對(duì)，expect小于1e10，就比對(duì)很好了，多數(shù)情況下為0；Identities：提交的序列和參比序列的相似性，如上所指為1497個(gè)核苷酸中二者有1382個(gè)相同；Gaps：一般翻譯成空位，指的是對(duì)不上的堿基數(shù)目；Str

7、：鏈的方向，PlusMinus意味著提交的序列和參比序列是反向互補(bǔ)的，如果是PlusPlus則二者皆為正向。1.2序列格式：FASTA格式由于EMBL和GenBank數(shù)據(jù)格式較為復(fù)雜，所以為了分析方便也出現(xiàn)了十分簡(jiǎn)單的FASTA數(shù)據(jù)格式。FASTA格式又稱為Pearson格式，該種序列格式要求序列的標(biāo)題行以大于號(hào)“”開頭，下一行起為具體的序列。一般建議每行的字符數(shù)不超過(guò)60或80個(gè)，以TreesBootstrapNJTree：Romnu

8、mbergeneratseed(11000):111Numberofbootstraptrails(11000):1000SAVECLUSTALTREEAS:C:tempjca.njbSAVEPHYLIPTREEAS:C:tempjca.njbphbOK→waiting……等待時(shí)間與序列長(zhǎng)度、數(shù)量以及計(jì)算機(jī)配置有關(guān)。在此過(guò)程中，生成進(jìn)化樹文件.njbphb，可以用TreeView打開查看。(6)TreesDrawNJTreesSAVEC

9、LUSTALTREEAS:C:tempjca.njSAVEPHYLIPTREEAS:C:tempjca.njphSAVEDISTANCEMATRIXAS:C:tempjca.njphdstOK此過(guò)程中生成的報(bào)告文件.nj比較有用，里面列出了比對(duì)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)TreeViewFileOpenC:tempjca.njbphbTreephylogram(unrootedslantedcladogram

10、，Rectangularcladogram多種樹型)TreeShowinternaledgelabels(Bootstrapvalue)(顯示數(shù)值)TreeDefineoutgroup…→ingroupoutgroup→OK(定義外群)TreeRootwithoutgroup通常需要對(duì)進(jìn)化樹進(jìn)行編輯，這時(shí)首先要EditCopy至PowerPoint上，然后Copy至Wd上，再進(jìn)行圖片編輯。如果直接Copy至Wd則顯示亂碼，而進(jìn)化樹不能正

11、確顯示。2.2Mega建樹雖然ClustalX可以構(gòu)建系統(tǒng)樹，但是結(jié)果比較粗放，現(xiàn)在一般很少用它構(gòu)樹，Mega因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單，結(jié)果美觀，很多研究者選擇用它來(lái)建樹。(1)首先用ClustalX進(jìn)行序列比對(duì)，剪切后生成C:tempjca.aln文件；(同上)(2)打開BioEdit程序，將目標(biāo)文件格式轉(zhuǎn)化為FASTA格式，F(xiàn)ileOpenC:tempjca.aln，F(xiàn)ileSaveAsC:tempjcb.fas；(3)打開Mega程序，轉(zhuǎn)化為

12、mega格式并激活目標(biāo)文件，F(xiàn)ileConvertToMEGAFmatC:tempjcb.fas→C:tempjcb.meg，關(guān)閉TextEdit窗口(DoyouwanttosaveyourchangesbefeclosingYes)；ClickmetoactivateadatafileC:tempjcb.megOK(ProteincodingnucleotidesequencedataNo)；PhylogenyNeighbJoinin

13、g(NJ)DistanceOptionsModelsNucleotide:Kimura2parameter√d:TransitionsTransversionsIncludeSites⊙PairwiseDeletionTestofPhylogeny⊙BootstrapReplications1000RomSeed64238OK；開始計(jì)算－得到結(jié)果；(4)ImageCopytoClipboard粘貼至Wd文檔進(jìn)行編輯。此外，Subtree