距離法構(gòu)建進(jìn)化樹演示文稿

距離法構(gòu)建進(jìn)化樹演示文稿第一頁，共三十頁。變形距離法如果假定速率恒定在各譜系間不成立則UPGMA法可能會(huì)給出錯(cuò)誤的拓?fù)鋱D第二頁，共三十頁。第三頁，共三十頁。不過該拓?fù)鋱D錯(cuò)誤也許能用被稱為變形距離法(transformeddistancemethod)的校正方法來訂正。簡單地說此法是用一個(gè)組外單位outgroup作參照物來對(duì)被研究譜系間進(jìn)化速率不等的情況作一些校正，然后對(duì)新得到的距離矩陣應(yīng)用UPGMA法從而推測出該樹的拓?fù)鋱D。第四頁，共三十頁。組外單位是一個(gè)我們對(duì)其有外在認(rèn)識(shí)的(OTU)。這些外在認(rèn)識(shí)，如分類學(xué)的或古生物學(xué)的知識(shí)能清楚地表明該(OTU)已先于所有其他被研究的(OTU)而從其共同祖先分岐出來。在現(xiàn)在的例子中，我們假定分類單位對(duì)所有別的分類單位來說是一個(gè)組外單位，那么即可當(dāng)作參照物，并用下式來變換距離。第五頁，共三十頁。這里dij是變形距離i=A,B或C，d=(dAD+dBD+dCD)/3d項(xiàng)的引入是為了保證所有dij的值都是正的在我們的例子里d=37/3而新距離矩陣中關(guān)于分類單位A、B和C的值為所以A和B最先被聚類在一起,然后,C再加入到該樹中。第六頁，共三十頁。Least-squaresmethod最小二乘法（LS）

包括一般LS法和加權(quán)LS法容許各個(gè)分支核苷酸替代速率有所不同算法：實(shí)踐中，可能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常多，逐個(gè)計(jì)算不可能。一般采用計(jì)算一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后利用分支交換法搜索。第七頁，共三十頁。在標(biāo)準(zhǔn)的LS法中，所有可能的拓樸結(jié)構(gòu)的相比后，最小的拓樸結(jié)構(gòu)即為最終的樹第八頁，共三十頁。第九頁，共三十頁。分支長度的估計(jì)第十頁，共三十頁。第十一頁，共三十頁。有時(shí)某一被估出的枝長可能會(huì)是負(fù)的由于實(shí)際枝長絕不可能是負(fù)的所以最好用來代替這樣的估值第十二頁，共三十頁。第十三頁，共三十頁。第十四頁，共三十頁。第十五頁，共三十頁。第十六頁，共三十頁。最小進(jìn)化（EM）法原理在本方法中，所有分支長度估計(jì)的和為：所有可能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都要計(jì)算S值，具有最小S值的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被挑選作為最優(yōu)樹我們已提及分支長度的LS估計(jì)是由距離估計(jì)dij的函數(shù)給出的，即第十七頁，共三十頁。第十八頁，共三十頁。第十九頁，共三十頁。Neighborjoiningmethod在一個(gè)無根兩分叉樹中,如果兩個(gè)OTU通過一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié),則它們就被說成是近鄰(neighbors)比如4個(gè)OTU，i、j、m、n。、假定第一個(gè)和的值最小，那么我們把i和j對(duì)以及m和n對(duì)都記1分,其余對(duì)記0分。在對(duì)所有可能的四單位組都評(píng)過分以后,得總分最高的對(duì)子即被選為第一個(gè)近鄰對(duì)第二十頁，共三十頁。算法用NJ方法構(gòu)建一棵星狀樹，這就是假設(shè)不存在聚合群如果估計(jì)一棵星狀樹的分支長度并計(jì)算出所有分支的總和（S0），那么這個(gè)數(shù)目應(yīng)該比真實(shí)樹或最終的樹的Sf要大第二十一頁，共三十頁。第二十二頁，共三十頁。第二十三頁，共三十頁。第二十四頁，共三十頁。第二十五頁，共三十頁。第二十六頁，共三十頁。第二十七頁，共三十頁。Neighborjoiningmethod鄰接法的一般步驟如下1．采用了Jukes-Cautor單參數(shù)模型，計(jì)算出第i條和第j條序列距離dij計(jì)算公式：其中q為兩個(gè)序列中相應(yīng)位置上相同堿基的概率第二十八頁，共三十頁。Neighborjoiningmethod2．計(jì)算第i個(gè)葉子結(jié)點(diǎn)（即第i個(gè)序列）的凈分歧度ri其中N是葉子結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，dik為葉子結(jié)點(diǎn)i和葉子結(jié)點(diǎn)k之間的距離第二十九頁，共三十頁。Neighborjoiningmethod3．計(jì)算任意兩兩結(jié)點(diǎn)i和j之間的速率校正距離（rate-correcteddistance）Mij：