生物信息學基礎大作業(yè)報告-文庫吧
2025-03-20 23:37 本頁面
【正文】 育樹的過程，也就是尋找最佳發(fā)育樹的過程。與距離法不同，基于最優(yōu)原則的方法是首先確定一個標準，然后按這個標準去比較不同的發(fā)生樹，最后選擇最優(yōu)的樹，結(jié)果符合選擇標準的最優(yōu)樹可能是一個，也可能是多個。最大簡約考察輸入數(shù)據(jù)中序列的多重比對結(jié)果，優(yōu)化出的發(fā)生樹能夠利用最少的離散步驟去解釋多重比對的堿基差異。最大似然法考察輸入數(shù)據(jù)中序列的多重比對結(jié)果，優(yōu)化出擁有一定拓撲結(jié)構(gòu)和枝長的發(fā)生樹，這個發(fā)生樹能以最大的概率反應考察的多重比對結(jié)果。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡縫勵羆楓鱷燭。系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建的方法通常有四種類型：基于距離的方法，最大簡約方法，最大似然法和貝葉斯估計方法。具體介紹基于距離的建樹方法考察數(shù)據(jù)中所有序列的兩兩比對結(jié)果，通過序列兩兩之間的差異決定發(fā)生樹的拓撲結(jié)構(gòu)和樹枝長度。距離矩陣用來記錄兩個序列的差異數(shù)量值，其準確性大小依賴于進化模型的選擇。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔報贏無貽鰓閎。從己知生物序列中能推斷各個物種之間的進化歷史，按照一定的遺傳模型，把任意兩個序列間的進化歷史轉(zhuǎn)化成數(shù)字，就得到兩兩之間的進化距離，把所有的距離用矩陣的形式表示出來，就得到了距離矩陣，根據(jù)該矩陣構(gòu)建出系統(tǒng)進化樹。使用距離法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹，所生成的樹的質(zhì)量取決于距離尺度的質(zhì)量和每次挑選相鄰結(jié)點的標準。距離的度量首先需要選取一個進化模型，根據(jù)此模型，推導出距離的公式，進而將序列之問的關系換算成距離。而挑選相鄰節(jié)點的標準，也就是距離法構(gòu)建進化樹的聚類算法，主要的方法有、 和鄰接()方法。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷鯛漢鼉匱鯔潰。 最大簡約法利用最大簡約方法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹，實際上是一個對給定分類單元所有可能的樹進行比較的過程，針對某一個可能的樹，首先對每個位點祖先序列的核苷酸組成做出推斷，然后統(tǒng)計每個位點用來闡明差異的核苷酸最小替換數(shù)目。在整個樹中，所有簡約信息位點最小核苷酸替換數(shù)的總和稱為樹的長度或樹的代價。通過比較所有可能樹，選擇其中長度最小、代價最小的樹作為最終的系統(tǒng)發(fā)生樹，即最大簡約樹。壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚躋馱釣繢鯨鎦。簡約法的目標就是，構(gòu)造一棵反映分類物種之間最小變化的系統(tǒng)發(fā)生樹。簡約法的理論基礎是哲學原則，即解釋一個過程，最好的理論是所需假設數(shù)目最少的～個。所以，突變最少的進化關系就越有可能是物種之間真實的進化關系。蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅籜葦繯頹鯛潔。簡約法利用的只是對簡約分析提供信息的特征，即信息位點，非信息位點對構(gòu)建最大簡約樹是無用的。所謂信息位點，是符合以下要求的位點：至少包含兩種不同的核苷酸，并且出現(xiàn)的核苷酸需要至少出現(xiàn)兩次。不變位點(所有物種擁有相同核苷酸的位點)和單一位點(每一個位點上只有一個物種具有一種不同的核苷酸的位點)在簡約分析的時候是無用的叫。而這些無用位點對于基于距離的方法中兩兩相似度的得分都有貢獻，僅這一點區(qū)別就可能使這兩類方法產(chǎn)生的結(jié)果有很大的不同“。買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄屆嬌擻歿鯰錆。最大簡約法的處理過程：()針對待比較的物種，選擇核酸或蛋白質(zhì)序列；()比較各個序列，產(chǎn)生序列的多重比對，確定各個序列字符的相對位置；()根據(jù)每個序列比對的位置(即多重序列比對的每一列)，確定相應的系統(tǒng)發(fā)生樹，該樹用最少的動作產(chǎn)生序列的差異，最終生成完整的樹。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴飆鈧麥蹣鯢殘。從編程的角度計算祖先核苷酸位置的算法如下：如果一個內(nèi)部節(jié)點的兩個直接后代節(jié)點上的核苷酸的交集非空，那么這個節(jié)點的最可能的候選核苷酸集就是這個交集；否則為它的兩個后代節(jié)點上核苷酸的并集。當一個并集成為一個節(jié)點的核苷酸集時，通向該節(jié)點的分支的某個位置上必定發(fā)生一個核苷酸替換。因此，并集中核苷酸的數(shù)目也是生成外部節(jié)點上的核苷酸的最小替代數(shù)，外部節(jié)點從它們的共同祖先出發(fā)，通過這些替換，形成當前的核苷酸狀態(tài)。如果需要計算一裸樹在非信息位點的最小替代數(shù)，只需要把外部節(jié)點上不同核苷酸的數(shù)目減去就可以了。驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦諑瓊針嚨鯤鏵。簡約法在分析過程中可以相當準確地推斷出祖先序列，就單個核苷酸而言，這可能是微不足道的，但對于整個基因或者基因組來說，它對了解進化過程的作用是不可替代的。簡約分析推斷出了祖先，不僅可以填補分子
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