基因序列的多物種比對與進化分析是研究物種間遺傳關(guān)系和功能保守性等的關(guān)鍵步驟漫雷。今天，我們將以T2R41基因為例食呻，手把手教大家如何下載基因序列、進行多序列比對仅胞，以及構(gòu)建分子進化樹。
1. 搜索基因并下載序列
首先渠欺，打開NCBI官網(wǎng)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/椎眯，在搜索欄輸入目標基因名稱T2R41。
[圖片上傳失敗...(image-9fc25e-1734336014273)]
<figcaption>輸入名稱</figcaption>
進入搜索結(jié)果頁面后舔稀，選擇Gene類型内贮，可以看到該基因在13個物種中有記錄汞斧。
[圖片上傳失敗...(image-7681bc-1734336014273)]
<figcaption>尋找基因</figcaption>
在檢索到的Gene結(jié)果表格中，選擇感興趣的物種分別點擊鏈接進行下載竞端。
[圖片上傳失敗...(image-47e59-1734336014273)]
<figcaption>選擇物種</figcaption>
我們這里以human（人類）庙睡、mouse（小鼠）乘陪、monkey（猴子）為例，進入基因頁面并點擊右上角的Download Datasets按鈕饺谬，選擇Gene Sequence (FASTA)格式下載基因序列谣拣。建議將下載文件重命名為易識別的名稱森缠，方便后續(xù)整理。
[圖片上傳失敗...(image-bf595-1734336014273)]
<figcaption>下載對應序列</figcaption>
下載得到序列后列肢，我們分別將其解壓到各自文件夾。
[圖片上傳失敗...(image-36e5dc-1734336014273)]
<figcaption>下載后的文件</figcaption>
2. 整理序列數(shù)據(jù)
下載得到的壓縮文件解壓后拴还，基因序列會存儲在gene.fna文件中欧聘，如下圖怀骤。
[圖片上傳失敗...(image-89aed9-1734336014273)]
<figcaption>單獨文件中的內(nèi)容</figcaption>
將各個物種的序列文件整理到一個總文件中，我們在此創(chuàng)建一個新的All.fa文件.弓摘。打開記事本痕届，將每個gene.fna文件中的內(nèi)容復制粘貼到All.fa爷抓，并對>后的描述信息進行簡化阻塑，如下圖：
[圖片上傳失敗...(image-ce6283-1734336014273)]
<figcaption>整理后的fa文件</figcaption>
3. 多序列比對
我們打開MEGA軟件陈莽，將剛剛整理好的All.fa文件拖入軟件。
[圖片上傳失敗...(image-664543-1734336014273)]
<figcaption>打開MEGA軟件</figcaption>
拖入后會詢問是否是比對或?qū)Ρ葘Y(jié)果分析独柑，因為我們這是原始數(shù)據(jù)私植，所以需要先選擇Align進行比對，點擊后序列被自動導入比對窗口曲稼。
[圖片上傳失敗...(image-2f0d3d-1734336014273)]
<figcaption>比對結(jié)果</figcaption>
目前展示的序列并沒有被對齊贫悄，因此我們選擇Alignment菜單中的 Align by ClustalW進行比對。
Tips: ClustalW和MUSCLE都是比對序列的算法唤反，可以相互替換，都可以嘗試肠缨。
[圖片上傳失敗...(image-e6877c-1734336014273)]
<figcaption>Alignment菜單</figcaption>
點擊后拥刻，會跳出窗口般哼，選擇OK，全部序列進行比對漾橙。
[圖片上傳失敗...(image-3a9dfe-1734336014273)]
<figcaption>全部比對</figcaption>
接著彈出參數(shù)設(shè)置對話框楞卡，參數(shù)默認即可。
[圖片上傳失敗...(image-5b361e-1734336014273)]
<figcaption>默認比對參數(shù)</figcaption>
等待數(shù)秒后淘捡，接著我們會發(fā)現(xiàn)序列經(jīng)過比對焦除，已經(jīng)被對齊作彤。
[圖片上傳失敗...(image-c5170b-1734336014273)]
<figcaption>image-20241207134329586</figcaption>
比對結(jié)果中竭讳，不同的背景顏色代表不同的堿基，最上方有*號的代表這個位置的堿基在物種間保守灿渴。
在Data菜單中，我們可以選擇Export Alignment中的MEGA Format或FASTA Format導出胰舆，如果后續(xù)分析僅計劃在MEGA軟件則導出第一種MEGA Format骚露，如果后續(xù)還打算導入結(jié)果到其他軟件推薦FASTA Format。
[圖片上傳失敗...(image-a0f384-1734336014273)]
<figcaption>比對結(jié)果導出</figcaption>
4. 構(gòu)建分子進化樹
接著我們返回軟件主頁面思瘟，點擊DATA圖標打開剛才生成的結(jié)果荸百，導入剛才的結(jié)果。
[圖片上傳失敗...(image-4a964f-1734336014273)]
<figcaption>進化樹構(gòu)建</figcaption>
[圖片上傳失敗...(image-61ab23-1734336014273)]
<figcaption>導入數(shù)據(jù)后</figcaption>
接著選擇PHYLOGENY > Constract/Test Neighbor-Joining Tree滨攻，使用鄰接法（NJ）構(gòu)建進化樹够话。 Tips：進化樹構(gòu)建有三種方法：若有合適的分子進化模型可供選擇蓝翰，則最大似然法獲得的結(jié)果較好；對于近緣物種序列女嘲，通常情況下使用最大簡約法；而對于遠緣物種序列欣尼，一般使用鄰接法或最大似然法爆雹。在這里我們選擇鄰接法進行展示。
[圖片上傳失敗...(image-b4ae45-1734336014272)]
<figcaption>構(gòu)建NG進化樹</figcaption>
接著進入分析選項窗口愕鼓，參數(shù)默認钙态，選擇OK即可
[圖片上傳失敗...(image-55c0e7-1734336014272)]
<figcaption>參數(shù)默認</figcaption>
接下來我們就得到了分子進化樹，如下圖菇晃，我們可以在左側(cè)工具欄調(diào)整效果册倒，如文字大小，進化樹長度等設(shè)置磺送。
[圖片上傳失敗...(image-603fc3-1734336014272)]
<figcaption>進化樹結(jié)果</figcaption>
[圖片上傳失敗...(image-a9513b-1734336014272)]
<figcaption>MEGA可以展示circle圖</figcaption>
圖片美化好后驻子，可以選擇Image菜單進行圖片的導出。
[圖片上傳失敗...(image-914dc0-1734336014272)]
<figcaption>圖片保存</figcaption>
5. 導出nwk文件
此外估灿，可以將進化樹導出nwk文件崇呵，點擊File中的Export Current Tree（Newick）導出結(jié)果，進一步在其它工具中進行美化馅袁，如iTOL等網(wǎng)站域慷。
[圖片上傳失敗...(image-710d58-1734336014272)]
<figcaption>nwk結(jié)果導出</figcaption>
Tips: nwk格式文件內(nèi)容如下：
[圖片上傳失敗...(image-3bc78d-1734336014272)]
<figcaption>nwk格式文件內(nèi)容</figcaption>
總結(jié)
通過以上步驟，完成了基因多物種比對與分子進化樹的構(gòu)建司顿。從序列下載到比對分析芒粹，再到進化樹的生成與美化兄纺，這些步驟展示了DNA序列比對的基本流程大溜。希望這篇教程能幫助大家快速上手DNA多序列比對及基因進化分析，探索更多基因奧秘估脆！
