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发表时间: 2021年09月23日 DOI: 10.21769/BioProtoc.1010661 浏览次数: 5759
研究背景
系统发育分析是系统生物学研究中一项常见的分析内容,在揭示不同生物类群(物种)间的进化关系中起着重要的作用。目前,基于单基因序列的系统发育分析方法已非常成熟,但由于不同基因的进化速率不同,仅从单基因序列获得的系统发育关系可能不可靠或解析力相对有限 (Gontcharov et al., 2004)。采用联合多基因数据进行系统发育分析,可以增加系统发育信号以提高不同分类单元的解析度 (Hillis 1996; Philippe et al., 2011),现已被越来越多的系统生物学研究采用。
多基因联合系统发育分析流程主要包括数据获取、基因提取、多重序列比对、比对序列裁切、多基因序列串联 (concatenation)、最适分区策略及模型选择、系统发育树构建等步骤,分析过程需要用到多款不同软件,操作相对繁琐。新近开发的分析平台PhyloSuite (Zhang et al., 2020) 整合了PartitionFinder2 (Lanfear et al., 2017)、IQ-TREE (Nguyen et al., 2014) 和MrBayes (Ronquist et al., 2012) 等系统发育分析所需的相关软件,可以联合上下游分析软件,自动整理输入和输出文件,大大降低了多基因系统发育分析的门槛。同时,针对基因组、转录组以及细胞器基因组 (线粒体基因组、叶绿体基因组等) 等多基因联合分析,PhyloSuite还进行了一系列优化,可以支持流程化操作 (只需输入文件并配置好参数,即可一键完成系统发育分析)。此外,该分析平台还可以结合iTOL快速实现系统发育树的美化。本文将以单殖吸虫 (Monogenea) 线粒体基因组的12个蛋白编码基因序列为示例,应用 PhyloSuite 进行多基因联合建树。
运行环境及下载地址
PhyloSuite为基于Python编写的程序,已编译可运行于Windows、Mac OS和Linux操作系统的对应版本。为避免程序需要的插件缺失,推荐用户下载带插件的版本。当前PhyloSuite最新版本为1.2.2。
实验步骤
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