第九章系统发育分析 页码,17/32 列实验、似然比例实验、 Ki shi no&#o; Hasegawa实验以及带参数的自引导评估方法结合起来 系统发育软件 PHYLIP PHYL!P是一个包含了大约30个程序的软件包,这些程序基本上囊括了系统发育的所有方面。 PHYLIP是免费软件,并且可以在很多平台上运行(MaC,D0s,Unix,VAX∧wMS,及其它)。根 据其作者 Joe fel senstein(来自于 the Uni versi ty of Washi ngton)所介绍的, PHYLIP目前 已经是最广泛使用的系统发育程序 PHYLIP是一个命令行程序,没有PAUP或者 MACCLADE程序那样的鼠标点击的界面。软件的文档 写得非常好,很容易理解,命令行界面也很简明。如果想使用某一个程序,只要键入程序名 称就可以了,程序界面可以从" i nfile″文件中自动读取数据。然后,使用者可以从选项菜 单中选择选项,或者直接接受默认值,然后程序会将结果输出到一个叫做" outfile″(也可 以是〃 treefile”)的文件中去。如果另外一个程序还要读取这个输出文件,就必须将 outfile”文件改名(改为“ i nfile”)。图9.10给出了建立一个自引导的相邻连接的进化 树的步骤的几个要点。接下来的部分我们将讨论一些用 PHYLIP程序推导进化树的细节问题。 分析蛋白质数据的程序 PROTDIST程序计算蛋白质序列比对的距离矩阵。这个程序允许使用者从三个氨基酸取代的进 化模型中选择其中之一。最简单的也是最快的(也是最不理想的)模型假定每一个氨基酸编 程其它19中氨基酸的机会都是均等的。第二种是类别模型,在这个模型中,氨基酸分布在不 同的分组中,按照转换的不同类别(转化成本组的氨基酸或者其它分组的氨基酸)进行评 估。推荐使用第三种(默认的)方法,这个方法使用一张通过观察氨基酸转换得到的经验 表,即 DayHoff PAM001方阵( DayHoff,1979)。在 PHYLIP文档中和最新出版物 ( Fel sensei n,1996)中可以找到详细资料 PR0 TPARS程序计算蛋白质序列的似然值。这个方法使用的进化模型同 PROTD|ST程序中使用的 进化模型不同,前者在评估观察到的氨基酸序列的转化的可能性时,考虑到潜在的核苷酸序 列的转换。特别地,它作出如下(富有生物学意义的)假定:同义转化 比方说:GCA ( al ani ne)→GCC( al ani ne)]比非同义转化的发生频率要高。这样,举个例子来说,如果两 个氨基酸之间的转化需要在潜在的核苷酸水平上进行三次非同义转换,那么这个转换的可能 行比起那些在潜在的核苷酸水平上只要进行两次非同义转换和一次同义转换的氨基酸转化的 可能性要小。PR0 TPARS不提供氨基酸转化的经验值选项(象PAM方阵那样的)。 分析核酸数据的程序 DANDI ST计算核苷酸序列的距离矩阵,然后运行 NEI GHB0R或者 PHYLIP软件包中的其它距离矩阵 程序计算输出结果,产生进化树。 DANDI ST允许用户从三种核苷酸取代模型中选择其中之 比较老的(1969) Jukes and cantor模型同PR0TDST程序中的简单模型很相似,前者假定所 有的核苷酸取代频率都一相等。比较近的(1980) Kimura双�参数模型与之也很相似,但 是它允许用户把颠换的权重设置得比转换的权重要高。PHYL|P也包含 DNAML,这是一个针对核 苷酸数据的最大似然程序。因为这个程序执行起来相当慢,所以下面将描述一个推荐使用的 程序�8� Gary ol sen' s fastDNAm程序( ol sen et al.,1994),这个程序是DNAm的 “姐妹”程序 PAUP file://E:wcb生物信息学(中译本)\第九章系统发育分析.htm 2005-1-18߫ᅲ偠ǃԐ✊↨՟ᅲ偠ǃKishino�Hasegawaᅲ偠ҹঞᏺখ᭄ⱘ㞾ᓩᇐ䆘Ԅᮍ⊩㒧ড়䍋ᴹDŽ ㋏㒳থ㚆䕃ӊ PHYLIP PHYLIPᰃϔϾࣙ৿њ໻㑺30Ͼ⿟ᑣⱘ䕃ӊࣙˈ䖭ѯ⿟ᑣ෎ᴀϞಞᣀњ㋏㒳থ㚆ⱘ᠔᳝ᮍ䴶DŽ PHYLIPᰃܡ䌍䕃ӊˈᑊϨৃҹ೼ᕜ໮ᑇৄϞ䖤㸠˄Mac, DOS, Unix, VAX/VMS, ঞ݊ᅗ˅DŽḍ ᥂݊԰㗙Joe Felsenstein˄ᴹ㞾Ѣthe University of Washington˅᠔ҟ㒡ⱘˈPHYLIPⳂࠡ Ꮖ㒣ᰃ᳔ᑓ⊯Փ⫼ⱘ㋏㒳থ㚆⿟ᑣDŽ PHYLIPᰃϔϾੑҸ㸠⿟ᑣˈ≵᳝PAUP៪㗙MACCLADE⿟ᑣ䙷ḋⱘ哴ᷛ⚍ߏⱘ⬠䴶DŽ䕃ӊⱘ᭛ḷ ݭᕫ䴲ᐌདˈᕜᆍᯧ⧚㾷ˈੑҸ㸠⬠䴶гᕜㅔᯢDŽབᵰᛇՓ⫼ᶤϔϾ⿟ᑣˈা㽕䬂ܹ⿟ᑣৡ ⿄ህৃҹњˈ⿟ᑣ⬠䴶ৃҹҢ“infile”᭛ӊЁ㞾ࡼ䇏প᭄᥂DŽ✊ৢˈՓ⫼㗙ৃҹҢ䗝乍㦰 ऩЁ䗝ᢽ䗝乍ˈ៪㗙Ⳉ᥹᥹ফ咬䅸ؐˈ✊ৢ⿟ᑣӮᇚ㒧ᵰ䕧ࠄߎϔϾিخ”outfile”˄гৃ ҹᰃ“treefile”˅ⱘ᭛ӊЁএDŽབᵰ঺໪ϔϾ⿟ᑣ䖬㽕䇏প䖭Ͼ䕧ߎ᭛ӊˈህᖙ乏ᇚ “outfile”᭛ӊᬍৡ˄ᬍЎ“infile”˅DŽ೒9.10㒭ߎњᓎゟϔϾ㞾ᓩᇐⱘⳌ䚏䖲᥹ⱘ䖯࣪ ᷥⱘℹ偸ⱘ޴Ͼ㽕⚍DŽ᥹ϟᴹⱘ䚼ߚ៥Ӏᇚ䅼䆎ϔѯ⫼PHYLIP⿟ᑣ᥼ᇐ䖯࣪ᷥⱘ㒚㡖䯂乬DŽ ߚᵤ㲟ⱑ䋼᭄᥂ⱘ⿟ᑣ PROTDIST⿟ᑣ䅵ㅫ㲟ⱑ䋼ᑣ߫↨ᇍⱘ䎱⾏ⶽ䰉DŽ䖭Ͼ⿟ᑣܕ䆌Փ⫼㗙ҢϝϾ⇼෎䝌পҷⱘ䖯 ࣪ൟ῵Ё䗝ᢽ݊ЁПϔDŽ᳔ㅔऩⱘгᰃ᳔ᖿⱘ˄гᰃ᳔ϡ⧚ᛇⱘ˅῵ൟ؛ᅮ↣ϔϾ⇼෎䝌㓪 ⿟݊ᅗ19Ё⇼෎䝌ⱘᴎӮ䛑ᰃഛㄝⱘDŽ㄀Ѡ⾡ᰃ㉏߿೼ˈൟ῵䖭Ͼ῵ൟЁˈ⇼෎䝌ߚᏗ೼ϡ ৠⱘߚ㒘Ёˈᣝ✻䕀ᤶⱘϡৠ㉏߿˄䕀࣪៤ᴀ㒘ⱘ⇼෎䝌៪㗙݊ᅗߚ㒘ⱘ⇼෎䝌˅䖯㸠䆘 ԄDŽ᥼㤤Փ⫼㄀ϝ⾡˄咬䅸ⱘ˅ᮍ⊩ˈ䖭Ͼᮍ⊩Փ⫼ϔᓴ䗮䖛㾖ᆳ⇼෎䝌䕀ᤶᕫࠄⱘ㒣偠 㸼ˈेDayHoff PAM 001ᮍ䰉˄DayHoff, 1979˅DŽ೼PHYLIP᭛ḷЁ੠᳔ᮄߎ⠜⠽ ˄Felsenstein, 1996˅Ёৃҹᡒࠄ䆺㒚䌘᭭DŽ PROTPARS⿟ᑣ䅵ㅫ㲟ⱑ䋼ᑣ߫ⱘԐ✊ؐDŽ䖭Ͼᮍ⊩Փ⫼ⱘ䖯࣪ൟ῵ৠPROTDIST⿟ᑣЁՓ⫼ⱘ 䖯࣪ൟ῵ϡৠˈࠡ㗙೼䆘Ԅ㾖ᆳࠄⱘ⇼෎䝌ᑣ߫ⱘ䕀࣪ⱘৃ㛑ᗻᯊˈ㗗㰥ࠄ೼┰ⱘḌ㣋䝌ᑣ ߫ⱘ䕀ᤶDŽ⡍߿ˈഄᅗ԰ߎབϟ˄ᆠ᳝⫳⠽ᄺᛣНⱘ˅؛ᅮ˖ৠН䕀࣪↨] ᮍ䇈˖GCA (alanine)Æ GCC (alanine)] ↨䴲ৠН䕀࣪ⱘথ⫳乥⥛㽕催DŽ䖭ḋˈВϾ՟ᄤᴹ䇈ˈབᵰϸ Ͼ⇼෎䝌П䯈ⱘ䕀࣪䳔㽕೼┰೼ⱘḌ㣋䝌∈ᑇϞ䖯㸠ϝ⃵䴲ৠН䕀ᤶˈ䙷М䖭Ͼ䕀ᤶⱘৃ㛑 㸠↨䍋䙷ѯ೼┰೼ⱘḌ㣋䝌∈ᑇϞা㽕䖯㸠ϸ⃵䴲ৠН䕀ᤶ੠ϔ⃵ৠН䕀ᤶⱘ⇼෎䝌䕀࣪ⱘ ৃ㛑ᗻ㽕ᇣDŽPROTPARSϡᦤկ⇼෎䝌䕀࣪ⱘ㒣偠ؐ䗝乍˄䈵PAMᮍ䰉䙷ḋⱘ˅DŽ ߚᵤḌ䝌᭄᥂ⱘ⿟ᑣ DANDIST䅵ㅫḌ㣋䝌ᑣ߫ⱘ䎱⾏ⶽ䰉ˈ✊ৢ䖤㸠NEIGHBOR៪㗙PHYLIP䕃ӊࣙЁⱘ݊ᅗ䎱⾏ⶽ䰉 ⿟ᑣ䅵ㅫ䕧ߎ㒧ᵰˈѻ⫳䖯࣪ᷥDŽDANDISTܕ䆌⫼᠋Ңϝ⾡Ḍ㣋䝌পҷ῵ൟЁ䗝ᢽ݊ЁПϔDŽ ↨䕗㗕ⱘ˄1969˅Jukes and Cantor῵ൟৠPROTDIST⿟ᑣЁⱘㅔऩ῵ൟᕜⳌԐˈࠡ㗙؛ᅮ᠔ ᳝ⱘḌ㣋䝌পҷ乥⥛䛑ϔⳌㄝDŽ↨䕗䖥ⱘ˄1980˅Kimuraঠ�খ᭄῵ൟϢПгᕜⳌԐˈԚ ᰃᅗܕ䆌⫼᠋ᡞ乴ᤶⱘᴗ䞡䆒㕂ᕫ↨䕀ᤶⱘᴗ䞡㽕催DŽPHYLIPгࣙ৿DNAMLˈ䖭ᰃϔϾ䩜ᇍḌ 㣋䝌᭄᥂ⱘ᳔໻Ԑ✊⿟ᑣDŽ಴Ў䖭Ͼ⿟ᑣᠻ㸠䍋ᴹⳌᔧ᜶ˈ᠔ҹϟ䴶ᇚᦣ䗄ϔϾ᥼㤤Փ⫼ⱘ ⿟ᑣ��Gary Olsen’s fastDNAml ⿟ᑣ˄Olsen et al., 1994˅ˈ䖭Ͼ⿟ᑣᰃDNAmlⱘ Āྤྍā⿟ᑣDŽ PAUP ㄀бゴ㋏㒳থ㚆ߚᵤ 义ⷕˈ17/32 file://E:\wcb\⫳⠽ֵᙃᄺ˄Ё䆥ᴀ˅?㄀бゴ㋏㒳থ㚆ߚᵤ.htm 2005-1-18 Click to buy NOW! PDF-XCHANGE www.docu-track.com Click to buy NOW! PDF-XCHANGE www.docu-track.com