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進(jìn)化樹的構(gòu)建絕不僅僅是將一堆序列扔進(jìn)MEGA等建樹軟件，隨便生成樹那么簡(jiǎn)單，因?yàn)榭傮w上隨著論文圖片質(zhì)量的不斷提高钓株，構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹更不能將就，好看又能清晰說(shuō)明問(wèn)題的進(jìn)化樹或許不會(huì)加分渤昌，但絕不能減分恒傻。
相信大多數(shù)低年級(jí)的研究生都會(huì)構(gòu)建進(jìn)化樹，但對(duì)于進(jìn)化樹的美化就不怎么了解了畏纲。
好扇住，下面就簡(jiǎn)單介紹一下關(guān)于系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建與美化。
正式開始之前先來(lái)了解了解建樹并美化的基本流程：
?獲取數(shù)據(jù)
獲取需要進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析的序列盗胀，fasta格式台囱；
考究序列差異性，若序列所含結(jié)構(gòu)域高度保守读整，且長(zhǎng)度基本一致簿训，則直接進(jìn)行多序列比對(duì)，以比對(duì)后的文件選擇合適的模型建樹即可米间；若序列中所含結(jié)構(gòu)域多種多樣强品，且序列長(zhǎng)短不一，就需要考察序列中是否有唯一或幾個(gè)較為保守的結(jié)構(gòu)域屈糊，如有的榛，則需要根據(jù)情況提取每條序列中的保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行基于結(jié)構(gòu)域序列的系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建，如僅有個(gè)別序列過(guò)長(zhǎng)過(guò)短逻锐，則需要單獨(dú)進(jìn)行結(jié)構(gòu)與分析夫晌，選擇保留或舍棄∶劣眨總之需要選擇盡可能準(zhǔn)確的策略進(jìn)行建樹晓淀。若出現(xiàn)序列參差不齊，且無(wú)明顯的規(guī)律（包含唯一或幾個(gè)保守結(jié)構(gòu)域）盏档，但又都需保留的情況下則需要在進(jìn)行多序列比對(duì)后刪除gap或刪掉差異過(guò)大的區(qū)間凶掰。然后再進(jìn)行建樹。
3.1?基于距離：
??UPGMA（類平均法）
??ME（Minimum Evolution蜈亩，最小進(jìn)化法）
??NJ（Neighbor-Joining懦窘，鄰接法）
? ? ? ?3.2基于特征：
???MP（Maximum parsimony，最大簡(jiǎn)約法）
???ML（Maximum likelihood稚配，最大似然法）
???Bayesian Inference (BI畅涂，貝葉斯方法）
? ? 4.系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
? ??5.系統(tǒng)發(fā)育樹的編輯與美化
一、進(jìn)化樹的構(gòu)建
1 MEGA軟件https://www.megasoftware.net/
想必都用過(guò)MEGA道川，這應(yīng)該大多數(shù)研究生建樹最常用到的軟件了午衰。
先來(lái)看昨天基因家族成員確定②提到的那篇文章中的系統(tǒng)發(fā)育樹苹丸，總體來(lái)看還是可以的，但是這樣一個(gè)進(jìn)化樹如果強(qiáng)行用MEGA來(lái)美化就有點(diǎn)吃力了苇经，所以先來(lái)建樹赘理。
2 開始操作
2.1 獲取數(shù)據(jù)
獲取數(shù)據(jù)的方式多種多樣，由于上一篇推文已經(jīng)獲取到馬鈴薯hsp20基因的蛋白序列扇单，也提取到擬南芥hsp20基因的序列商模，因此就作為今天的建樹序列文件。
2.2 多序列比對(duì)
關(guān)于多序列比對(duì)蜘澜，這里只介紹兩個(gè)軟件施流，一是MEGA，雖然該軟件操作簡(jiǎn)單鄙信，也集成了Clustalw和Muscle（如下圖）瞪醋，但適合配置一般的電腦進(jìn)行少于500條以內(nèi)的多序列比對(duì)（經(jīng)驗(yàn)之談）；二是mafft装诡，需要基于命令行操作银受，但tbtools中好像也集成了mafft，感興趣的可以去研究鸦采，mafft的最大優(yōu)勢(shì)是可以快速進(jìn)行幾千條序列的比對(duì)宾巍，是我用過(guò)最快的多序列比對(duì)軟件，當(dāng)然還有其他優(yōu)勢(shì)渔伯。
將馬鈴薯和擬南芥hsp20基因蛋白序列用MEGA打開后顶霞，我們這里選擇Muscle進(jìn)行多序列比對(duì)。比對(duì)結(jié)果如下：
以下三張多序列比對(duì)均只截取起始位置的界面锣吼。
從這個(gè)比對(duì)結(jié)果來(lái)看选浑，差異是非常之大，由于序列較少玄叠，繼續(xù)建樹應(yīng)該影響不大古徒。但我們還是單獨(dú)看一下擬南芥和馬鈴薯各自的比對(duì)結(jié)果。
擬南芥
馬鈴薯
可以看出诸典，這樣的結(jié)果使我們不想要的描函，但是由于序列較少，基本不影響建樹的準(zhǔn)確性狐粱。但是為了進(jìn)一步。我們需要進(jìn)行修剪多序列比對(duì)結(jié)果胆数，以構(gòu)建更準(zhǔn)確的進(jìn)化樹肌蜻。
先講MEGA多序列比對(duì)結(jié)果導(dǎo)出為fasta格式。然后打開tbtools必尼，使用Trimmer快速修剪蒋搜。
修建之后篡撵，就美好了很多，如下：
2.3?進(jìn)化樹構(gòu)建
這里選擇NJ模型進(jìn)行建樹豆挽。如下：
在保存的時(shí)候就出現(xiàn)一些bug育谬，總體來(lái)說(shuō)還是不習(xí)慣用MEGA來(lái)編輯和美化進(jìn)化樹。
因此在這里將樹文件導(dǎo)出
導(dǎo)出后生成以.nwk結(jié)尾的樹文件帮哈，這個(gè)文件可以用其他進(jìn)化樹美化軟件打開后進(jìn)行操作膛檀。
二、進(jìn)化樹的編輯與美化
用過(guò)兩款在線軟件娘侍，一是Evolview咖刃，二是iTOL。兩款都是在線軟件憾筏，最開始用Evolview嚎杨，很容易上手操作，但是個(gè)人感覺軟件功能較為單一氧腰，適合初學(xué)者進(jìn)行操作枫浙，后來(lái)就放棄使用了。iTOL就比較強(qiáng)大了古拴，建議注冊(cè)賬號(hào)自脯，這樣可以保留編輯記錄，以便后期查看斤富，這款軟件的強(qiáng)大之處在于可以配置各種自己所需的配置文件膏潮，使進(jìn)化樹更具個(gè)性。網(wǎng)址貼在這里满力，感興趣的自行探索焕参，下面使用iTOL進(jìn)行簡(jiǎn)單編輯。
Evolview：https://www.evolgenius.info/evolview/#login
iTOL：https://itol.embl.de/itol.cgi
好了油额，打開iTOL叠纷，界面如下：
可以看到右邊操作面板很人性化，可以通過(guò)點(diǎn)擊不同的選項(xiàng)進(jìn)行美化和編輯潦嘶。
先來(lái)上傳剛才生成的樹文件涩嚣。
這個(gè)無(wú)根樹，hhh……掂僵，看起來(lái)怎么有點(diǎn)像一只小動(dòng)物航厚，interesting！
由于這個(gè)例子只是做一示范锰蓬，并不想花很多精力去準(zhǔn)備配置文件做更為詳細(xì)的美化和編輯幔睬。
授人以魚不如授人以漁，這里直接推進(jìn)iTOL官網(wǎng)的help說(shuō)明文檔芹扭，https://itol.embl.de/help.cgi
配置文件不難準(zhǔn)備麻顶，根據(jù)個(gè)人需要準(zhǔn)備即可赦抖。尤其在顏色配置過(guò)程中還是蠻考驗(yàn)審美水平的，如果對(duì)顏色沒有超高理解的話還是盡量選擇高水平文章中的色彩搭配進(jìn)行練習(xí)并使用辅肾。
先寫到這里队萤。
