Посмотреть результат (файл Seq.txt)
Перечень организмов выборки был сохранен в отдельный файл:
Множественное выравнивание последовательностей выборки было построено с помощью программы ClustalX, а филогенетическое дерево (скобочная формула) реконструировано по алгоритму ближайших соседей (Neighbour-Joining). Изображение дерева было получено с помощью программы GeneMaster:
Посмотреть результат (файл Tree.gdt)
На схеме дерева красным цветом выделены ветви и вершины, соответствующие архейным белкам. Жирным шрифтом с подчеркиванием выделены ветви и вершины внешней группы.
После редактирования скобочная формула была импортирована в GeneMaster, и по ней построено следующее дерево:
Надо отметить, что рода Sulfolobus и Staphylococcus программа почему-то не сохранила (см. текстовый формат), но на схеме в браузере эти рода присутствовали. Поэтому рода Sulfolobus и Staphylococcus были вручную вписаны в скобочную формулу, и только после этого она была импортирована в GeneMaster.
Чтобы было удобнее ориентироваться на анализируемом филогенетическом дереве, AC и ID белков были заменены на родовые и видовые названия организмов, которым белки принадлежат.
На следующем рисунке разными цветами выделены наиболее вероятные пары ортологов, подчеркиванием разных цветов — наиболее вероятные пары паралогов. Красным цветом выделены ветви, ведущие к архейным белкам, жирным шрифтом с подчеркиванием — внешняя группа.
Посмотреть раскраску на дереве с ID и AC белков (файл COPY.GDT)
Пары ортологов выбирались таким образом, чтобы последовательности из одной пары принадлежали разным видам и имели общего предка (для упрощения рассматривались только пары ортологов, в которых последовательности непосредственно выходят из одного узла дерева). Пары паралогов выбирались по такому принципу, чтобы последовательности из одной пары принадлежали одному виду и возникали в результате дупликации гена в одном общем предке (для упрощения также выбирались только пары паралогов, в которых последовательности непосредственно выходят из одного узла). Кроме того, для каждой пары ортологов или паралогов по таксономическому дереву проверялось, не противоречит ли ему сделанный выбор (действительно ли у организмов имеется общий предок, не произошло ли горизонтального переноса и т.п.).
Конечно, ортологичными и паралогичными могут быть не только последовательности, выходящие на дереве из одного узла, но и более удаленные. На следующем рисунке представлены некоторые такие группы ортологов (при выборе групп учитывалась относительная близость расположения организмов на таксономическом дереве, наличие общего предка и принадлежность последовательностей к разным видам). В пределах одной группы все последовательности ортологичны друг другу, за исключением встречающихся пар паралогов, которые, конечно, не ортологичны друг другу, но зато ортологичны всем остальным последовательностям группы:
Заметим также, что паралогичными могут, в принципе, считаться любые последовательности, принадлежащие одному организму, в какой части дерева они бы ни находились.
Кроме того, стоит обратить внимание на последовательность из внешней группы, принадлежащую Homo sapiens, которая попала на бактериальную ветку. Похоже, в данном случае мы имеем дело с горизонтальным переносом.