如何建立“系统进化树”并确认菌种种属?

文摘   2025-01-12 17:30   北京  
“系统进化树”,是一种呈现不同物种或是同物种不同族群的个体之间亲缘关系的树状图。如果不清楚菌种的种属,就可以使用系统进化树进行确认。

一、认识系统进化树

1.根(root):所有物种的共同祖先。
2.自展值(bootstrap): 检验计算的进化树分支可信度,该范围0-1或者0-100%,一般要求自展值是95%,但是实际上在微生物分类中大于59%就认为是可信
3.距离标尺: 进化树可显示序列的差异度比例尺,用数值表示
4.进化支: 多种物种或序列及其祖先组成的分支
5.外群: 与分析序列相关的生物序列且有较远的亲缘关系

6.节点(node): 一个分类单元,分为内部节点和外部节点,外部节点成为叶子节点,代表参与分析的物种或序列

二、构建系统进化树

1.待鉴定菌株的分离与纯化。相关方法参照微生物分离培养技术全攻略相关内容。

2.生理生化试验。相关方法参照微生物的生理生化实验—IMViC试验相关内容。

3.16SrRNA测序。一般采用16SrRNA(后续详细解释)测序,可以直接将平板或菌液送给测序公司测样。测序后会获得该菌株的基因序列。比如说如下序列。

4.同源性及进化树分析。将测序结果在NCBI进行BLAST。选取同源性相近的几条序列。

 (1)进入NCBI官网,点击右侧的BLAST。

(2)在弹出的新窗口中,点击左侧的Nucleotide BLAST。

(3)将测序得到的基因序列粘贴到下面方框中。

(4)往下拉,找到+Algorithm parameters,点开。将Max targetse quences设置为10(在这里我们只是演示,选取的少一点。)

(5)点击BLAST。

(6)点击Download,下载结果。

(7)同时,还要检查序列是正向(Plus/Plus)还是反向(Plus/Minus)。

(8)一般,下载下来的文件是.txt格式,把.txt换成.fasta格式。
方法1:直接更改扩展名
方法2:打开我的电脑,点击“工具”、“文件夹选项”、“查看”、找到“隐藏已知文件类型的扩展名”前面□中的对勾取消。返回方法1直接更改扩展名为fasta。

5.多序列比对
(1)打开MAGE软件。“file”、“Open a file/Session”,选择上面建好的fasta文件、“align”。

(2)点击菜单栏“Alignment”、“ClustaluW或MuSClE”,这里选择MUSCLE,参数不需要更改,直接确定即可。

(2)序列之间会产生一定的空隙,将头尾修剪整齐一点。

(3)保存上述文件。它是一个mas文件。

6.选择方法构建进化树
(1)打开MAGE软件,将上述.mas文件拖到MAGE空白处,点击“Analyse

(2)点击“PHYLOGENY”,选择任意一个模型都行,这里选择ML。参数都不需要动,可能运行时间比较长,等一下就行。

(3)可以选择分支长度显示和进化树显示方式。

(4)也可以调整宽度等参数,显示更加美观一点。

(5)点击“Image”,选择格式保存进化树图片即可。

系统进化树.pdf 

三、分析系统进化树
通过系统进化数分析,确定目标序列与其它同源序列的演化关系、遗传距离远近,或者对细菌/病毒序列进行基因分型等。
这里讲的比较浅,待大家了解后我们一起深入探索。
MEGA下载链接获取方法:发送“MEGA下载”,自动回复。

祝好!有问题请留言。

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