Бутстреп-анализ и визуализация деревьев в пакете PHYLIP

Бутстреп-анализ

Бутстреп-анализ выравнивания мутированных последовательностей, соответствующих листьям рассматриваемого дерева, был проведен дважды с использованием двух разных способов создания реплик: Jackknife и Bootstrap.
Порядок действий в обоих случаях одинаков:

Программе seqboot указывается выравнивание в формате PHYLIP, способ создания реплик и их количество.
На основе результатов предыдущего пункта (реплик) строятся деревья с помощью программы dnaml (Transition/transvertion ratio: 1.0000).
Полученные 100 деревьев анализируются программой consense, которая выдает конечные результаты бутстреп-анализа.

Реальное дерево и два консенсусных дерева, получившихся в результате анализа, совпадают по топологии.

Реальное дерево:

+--1111 +--4 +--3 +--1110 ! ! +--2 +-----110 ! ! +--1 +--------10 ! ! ! +-----------01 ! +--------------00
Расстояния указаны в количествах
нуклеотидных замен на 100 позиций

Консенсусное дерево (Bootstrap):

                                        
   +---------------------------10           Кроме того рассматриваются следующие ветви:
   |                                                                                   
   |             +-------------110          Порядок      Ветвь     Частота появления   
   |      +-77.0-|                                                                     
   |      |      |      +------1111           1. 1111    .**...       22.00       
   |      |      +-57.0-|                     2. 110     ...***       21.00       
   +------|             +------1110           3. 1110    ..****       21.00       
          |                                   4. 10      .**.**        1.00       
          |             +------00             5. 01      .*..**        1.00       
          +-------100.0-|                     6. 00                 
                        +------01

Консенсусное дерево (Jackknife):

    
                                              
                        +-------------10    Кроме того рассматриваются следующие ветви:   
                 +-87.0-|                                                                 
                 |      |      +------00    Порядок      Ветвь     Частота появления      
          +-59.0-|      +100.0-|                                                          
          |      |             +------01      1. 1111    ..****       29.00                                 
   +------|      |                            2. 110     ..*.**       13.00                                 
   |      |      +--------------------110     3. 1110    .*.*..       12.00                                 
   |      |                                   4. 10                         
   |      +---------------------------1110    5. 01                         
   |                                          6. 00                                     
   +----------------------------------1111

Из представленных данных видно следующее:

Количество появлений ветви (рассматриваются только ветви консенсусного дерева) пропорционально расстоянию по реальному дереву. Это объясняется просто: при бутстреп-анализе случайным образом "портится выравнивание". Чем больше расстояние, тем меньше вероятность потерять данные о расстоянии.
В обоих вариантах анализа с достаточно большой частотой (21 и 29) появляется ветвь
```
..****
```
- она результат того, что истинное расстояние от общего узла для 1111 и 1110 до общего узла с следующим листом (110) весьма мало: 5. Очень велика вероятность потерять данные об этом расстоянии в "испорченном" выравнивании.

Визуализация деревьев в пакете PHYLIP

Мы визуализировали дерево, реконструированное методом Neighbor-Joining по нашей модели эволюции.
Оно было визуализированно в неукорененной форме (программа drawtree):

Кроме того мы его укоренили в среднюю точку (программа retree) и нарисовали его уже в виде филограммы (программа drawgram):

Восстановление последовательности, соответствующей узлу дерева

Мы восстановили последовательность (pre), соответствующую узлу 2 реального дерева (см. выше) с помощью программы dnaml. Выравнивание ее с истинной (1) производилось с помощью программы needle (все параметры по умолчанию).
Процент идентичности весьма мал: 71.2%. Видимо, это является результатом большого расстояния (105) между последовательностями близжайшими к корню.