MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例).doc

《MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、MEGA构建系统进化树的步骤（以MEGA7为例）本文是看中国慕课山东大学生物信息学课程总结出来的分子进化的研究对象是核酸和蛋白质序列。研究某个基因的进化，是用它的DNA序列，还是翻译后的蛋白质序列呢？序列的选取要遵循以下原则：1）如果DNA序列的两两间的一致度≥70%，选用DNA序列。因为，如果DNA序列都如此相似，它的蛋白质会相似到看不出区别，这对构建系统发生树是不利的。所以这种情况下应该选用DNA序列，而不选蛋白质序列。2）如果DNA序列的两两间的一致度≤70%，DNA序列和蛋白质序列都可以选用。1. 将要用于构建系统

2、进化树的所有序列合并到同一个fasta格式文件，注意：所有序列的方向都要保持一致(5’-3’)。想要做系统发生树先要做多序列比对，然后把多序列比对的结果提交给建树软件进行建树，所以在用MEGA建树时可以输入一个已经比对好的多序列比对，也可以输入一条原始序列，让MEGA先来做多序列比对，再建树（一般我们都是原始序列）。所以我们以后者为例。2. 打开MEGA软件，选择主窗口的”File”→ “OpenAFile”→找到并打开fasta文件，这时会询问以何种方式打开，我们是原始序列，需要先进行多序列比对，所以选择“Align”。

3、如果是比对好的多序列比对可以直接选择“Analyze”。3. 在打开的AlignmentExplorer窗口中选择”Alignment”-“AlignbyClustalW”进行多序列比对（MEGA提供了ClustalW和Muscle两种多序列比对方法，这里选择熟悉的ClustalW），弹出窗口询问“Nothingselectedforalignment，Selectall？”选择“OK”。4. 之后，弹出多序列比对参数设置窗口。这个窗口和EMBL在线多序列比对一样，可以设置替换记分矩阵、不同的空位罚分（罚分填写的是正数，计

4、算时按负数计算）等参数。MEGA的所有默认参数都是经过反复考量设置的，这保证了MEGA傻瓜机全自动档的品质，所以当你无从下手，或者没有什么特别要求的时候，直接点击“OK”，接受这些默认参数，开始多序列比对。了解两个参数：① 替换记分矩阵，替换记分矩阵是反映残基之间相互替换率的矩阵，也就是说，它描述了残基两两相似的量化关系。DNA序列有DNA序列的替换记分矩阵，蛋白质序列有蛋白质序列的替换记分矩阵，两者不可混用。DNA序列的替换记分矩阵主要有三种：1）等价矩阵。相同核苷酸得分为1，不同核苷酸间的替换得分为0。由于不含碱基的理

5、化信息和不区别对待不同的替换，一般只用于理论计算。2）转换-颠换矩阵。转换：DNA分子中的嘌呤被嘌呤或嘧啶被嘧啶替换。颠换：DNA分子中的嘌呤被嘧啶或嘧啶被嘌呤替换。在进化过程中，转换发生的频率远比颠换高。为了反映这一情况，转换-颠换矩阵中，转换的得分比颠换要高为-1分，而颠换的得分为-5分。3）BLAST矩阵。经过大量实际比对发现，如果令被比对的两个核苷酸相同时得分为+5分，不相同为-4分，这时比对效果最好。这个矩阵广泛地被DNA序列比较所采用。没有为什么，就是好，实践经验所得。因为这个矩阵最早应用于BLAST工具，因此

6、得名BLAST矩阵。 蛋白质的替换记分矩阵要比核酸的复杂一些： 1）等价矩阵。相同得1分，不同得0分。2）PAM矩阵。基础的PAM-1矩阵反应的是进化产生的每一百个氨基酸平均发生一个突变的量值，是基于相似度＞85%的序列产由统计方法计算得到的。由PAM-1自乘n次可以外推得到 PAM-n，表示发生了更多次突变。如果序列亲缘关系远，也就是说序列间会有很多突变，那就选PAM后面跟一个大数字的矩阵；如果亲缘关系近，也就是突变比较少，序列间大多数地方都是一样的，那就选PAM后面跟一个小数字的矩阵。3）BLOSUM矩阵。后面也有一个

7、编号，是通过对大量符合特定要求的序列计算而来的。比如BLOSUM62是指这个矩阵是由一致度≥62%的序列计算得到的。如果序列亲缘关系远，序列相似度低，那就选BLOSUM后面跟一个小数字的矩阵；如果序列亲缘关系近，序列相似度高，那就选BLOSUM后面跟一个大数字的矩阵。总结，亲缘关系较近的序列之间的比较，用PAM数小的矩阵或BLOSUM数大的矩阵；而亲缘关系较远的序列之间的比较，用PAM数大的矩阵或BLOSUM数小的矩阵。对于关系较远的序列之间的比较，由于PAM250是通过矩阵自乘推算而来的，所以其准确度受到一定限制。相比之

8、下BLOSUM矩阵更具优势。对于关系较近的序列之间的比较，用PAM或BLOSUM矩阵做出的比对结果，差别不大。如果关于要比较的序列不知道亲缘关系远近，那么就闭着眼睛用BLOSUM62吧！如果你记不住或者听不懂上面讲的种种，那就记住 BLOSUM62 这个名字，也可以走遍天下全不怕！ 图1：氨基酸差异与矩