多序列对位排列和进化分析.pptxVIP

第五章 多序列对位排列和进化分析;chicken PLVSS---PLRGEAGVLPFQQEEYEKVKRGIVEQCCHNTCSLYQLENYCN xenopus ALVSG---PQDNELDGMQLQPQEYQKMKRGIVEQCCHSTCSLFQLESYCN human LQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCN monkey PQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCN dog LQVRDVELAGAPGEGGLQPLALEGALQKRGIVEQCCTSICSLYQLENYCN hamster PQVAQLELGGGPGADDLQTLALEVAQQKRGIVDQCCTSICSLYQLENYCN bovine PQVGALELAGGPGAGG-----LEGPPQKRGIVEQCCASVCSLYQLENYCN guinea pig PQVEQTELGMGLGAGGLQPLALEMALQKRGIVDQCCTGTCTRHQLQSYCN;Human Hox genes;不同种的酵母Gal1和Gal10启动子区MSA;用于描述同源序列之间的亲缘关系的远近???应用到分子进化分析中。是构建分子进化树的基础。;Paralogy（旁系同源/并系同源） Orthology（直系同源）;为什么要做MSA？;为什么要做MSA？;怎么做MSA？;两条及三条序列的动态规划算法;Clustal：目前被最广泛应用的 MSA 方法;两两比对构建距离矩阵;“渐进”比对（Progressive alignment）;Clustal在线分析方法（ClustalW）;Clustal在线分析方法（ClustalW）;自带Help文件;第一步：输入序列;第二步：设定比对参数;第三步：进行序列比对;第四步：比对完成，选择结果文件的保存格式;可进一步对排列好的序列进行修饰（1）;可进一步对排列好的序列进行修饰（2）;GeneDoc /gfx/genedoc ; 2. 系统发生分析（Phylogenetic analysis);经典进化生物学： 比较：形态、生理结构、化石 分子进化生物学： 比较DNA和蛋白质序列;Residues that are lined up in different sequences are considered to share a common ancestry (i.e., they are derived from a common ancestral residue). ;;A clade（进化支） is a group of organisms that includes an ancestor and all descendents of that ancestor. ;Scaled branches : the length of the branch is proportional to the number of changes. The distance between 2 species is the sum of the length of all branches connecting them. ;Rooted tree vs. Unrooted tree;系统发育树构建步骤;距离法;Step1. 计算序列的距离，建立距离矩阵;由进化距离构建进化树的方法有很多，常见有： 1. Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean (UPGMA) 2. Neighbor-Joining Method (NJ法/邻位连接法) 3.Minimum Evolution (MP法/最小进化法); 最大简约法（MP）最早源于形态性状研究，现在已经推广到分子序列的进化分析中。最大简约法的理论基础是奥卡姆（Ockham）哲学原则，对所有可能的拓扑结构进行计算，找出所需替代数最小的那个拓扑结构，作为最优树。 ;Sequence1;;最大似然法 (Maximum Likelihood);ML法建树流程;Pick an Evolutionary Model For each position, Generate all possible tree structures Based on the Evolutionary Model, calculate Likelihood of these Trees and Sum them to get the Column Likelihood for