分子进化分析与相关分析软件的应用.pptxVIP

分子进化分析与相关分析软件的应用生命科学学院2005.4

内容提要分子进化分析介绍系统发育树重建方法Phylip软件包在分子进化分析中的应用PAUP*在分子进化分析中的应用

内容提要分子进化分析介绍系统发育树重建方法Phylip软件包在分子进化分析中的应用PAUP*在分子进化分析中的应用

从物种的一些分子特性出发，从而了解物种之间的生物系统发生的关系。01蛋白和核酸序列02通过序列同源性的比较进而了解基因的进化以及生物系统发生的内在规律。03分子进化研究的目的

系统发育树是什么？对一组实际对象的世系关系的描述（如基因，物种等）。

末端01物种02顶端03中间节点04中间枝条05根06末端分支07叶子08节点09一个系统发育树

树只代表分支的拓扑结构ABCDE?FGFGCDE?AB

分子进化研究的基础（假设）核苷酸和氨基酸序列中含有生物进化历史的全部信息。

分子进化研究的基础（理论）在各种不同的发育谱系及足够大的进化时间尺度中，许多序列的进化速率几乎是恒定不变的。（分子钟理论，1965）

虽然很多时候仍然存在争议，但是分子进化确实能阐述一些生物系统发生的内在规律。分子进化研究的基础（实际）

分子钟理论从一个分歧数据可以推测其他序列分歧度分歧时间xy

直系同源(orthologs):同源的基因是由于共同的祖先基因进化而产生的.旁系同源(paralogs):同源的基因是由于基因复制产生的.(以上定义源自Fitch,W.M.(1970)Distinguishinghomologousfromanalogousproteins.Syst.Zool.19,99–113)直系同源与旁系同源

LOGOparalogsorthologs

paralogsorthologsErikL.L.SonnhammerOrthology,paralogyandproposedclassificationforparalogsubtypesTRENDSinGeneticsVol.18No.12December20020168-9525/02/$–seefrontmatter?2002ElsevierScienceLtd.Allrightsreserved.

STEP01STEP02以上两个概念代表了两个不同的进化事件用于分子进化分析中的序列必须是直系同源的，才能真实反映进化过程。

趋同进化的基因(geneshaveconvergedfunctionbyseparateevolutionarypaths)

异源基因或水平转移基因(xenologousorhorizontallytransferredgenes)

2.进化分支图，进化树Bacterium1Bacterium3Bacterium2Eukaryote1Eukaryote4Eukaryote3Eukaryote2Bacterium1Bacterium3Bacterium2Eukaryote1Eukaryote4Eukaryote3Eukaryote2Phylogramsshowbranchorderandbranchlengths进化树，有分支和支长信息Cladogramsshowbranchingorder-branchlengthsaremeaningless进化分支图，只用分支信息，无支长信息。

3.有根树，无根树，外围群Rootedbyoutgrouparchaeaarchaeaarchaeaeukaryoteeukaryoteeukaryoteeukaryotebacteriaoutgrouprooteukaryoteeukaryoteeukaryoteeukaryote无根树archaeaarchaeaarchaeaMonophyleticgroup(单源群)Monophyleticgroup有根树外围群

4.基因树，物种树WeoftenassumethatgenetreesgiveusspeciestreesabcABDGenetreeSpeciestree

分子进化分析介绍系统发育树重建方法Phylip软件包在分子进化分析中的应用PAUP*在分子进化分析中的应用内容提要

多序列比对（自动比对，手工比对）01建立取代模型（建树方法）02建立进化树03进化树评估04系统发育树重建分析步骤

BioinformaticsSequenceandGenomeAnalysisDavidW.MountChapter6PhylogeneticPredictionTheS