شنبه ۳ آذر ۱۴۰۳

مقالات

ترسیم درخت فیلوژنی با استفاده از روش اختلاف توالی

  فایلهای مرتبط
ترسیم درخت فیلوژنی با استفاده از روش اختلاف توالی
این نوشته برای درک عمیق‌تر مطالب صفحه ۵۹ زیست‌شناسی پایه دوازدهم چاپ ۱۳۹۷ نگاشته شده است.
چگونه چند توالی DNA را با هم مقایسه کنیم؟ فرض کنید می‌خواهیم چند توالی   E ،D ،C ،B ،Aو F را مقایسه و خویشاوندی آن‌ها را تعیین کنیم. برای این کار:

۱. توالی‌ها را در کنار هم مرتب (ردیف) می‌کنیم:




A. ATCGTGGTACTG

B. CCGGAGAACTAG

C. AACGTGCTACTG

D. ATGGTGAAAGTC

E. CCGGAAAACTTG

F. TGGCCCTGTATC


۲. سپس تمام توالی‌ها را دوبه‌دو با هم مقایسه‌ و تعداد نوکلئوتیدهای متفاوت بین هر دو توالی را تعیین می‌کنیم و در جدولی مانند جدول شماره ۱ می‌نویسیم؛ به این ترتیب بین توالی‌های A  و B  در این مثال، ۹ تفاوت وجود دارد.

۳. توالی‌هایی که کمترین تفاوت در جدول مذکور را دارند، تعیین می‌کنیم:

در جدول مشخص است که توالی‌های A و C فقط در دو مورد تفاوت نوکلئوتیدی دارند. همچنین توالی‌های B و E نیز فقط در دو نوکلئوتید تفاوت دارند.

 
درخت فیلوژنی

 

 ۴. با توجه به نتیجه مرحله ۳ (تعیین کمترین تفاوت بین نوکلئوتیدها)، اولین گروه‌ها را تعیین و ترسیم می‌کنیم؛ ( هر دو توالی واجد کمترین تفاوت با هم یک گروه خواهد بود.)
 

درخت فیلوژنی۵. گروه‌ها را به صورت عمودی (ستونی) مرتب می‌کنیم:
درخت فیلوژنی
 

۶. در این مرحله مجدداً هر توالی را با گروه‌های جدید مقایسه می‌کنیم (مقایسه توالی‌ها با گروه  A-C و نیز با گروه  B-E و یادداشت آن در جدول شماره ۲). به عنوان مثال  در مورد گروه  A-C ، تفاوت هر توالی را با A و با C جمع می‌کنیم و آن را میانگین می‌گیریم. سپس اعداد را در جدولی مانند جدول ۲ یادداشت می‌کنیم؛ مثلاً، B با هر کدام از A و C ۹ تفاوت دارد؛ پس میانگین تفاوت B با A/C هم ۹ می‌شود. سپس همین کار را برای شاخه B/E نیز انجام می‌دهیم. میانگین تفاوت نوکلئوتیدهای هر خانه از جدول را در محل تقاطع آن‌ها می‌نویسیم.

۷. در جدول کامل‌شده، توالی‌هایی را پیدا می‌کنیم که کمترین تفاوت را دارند (کوچک‌ترین عدد). (کوچک‌ترین عدد ۵/۵ است که تفاوت کمتر بین توالی D با شاخه A/C  را نشان می‌دهد.


درخت فیلوژنی
۸. بنابراین، توالی جدید (D) را به شاخه نزدیک به ‌آن (A/C) اضافه می‌کنیم.

 با انجام این کار، گروه جدیدی به‌نام A/C/D شکل گرفته است. (گروه قبلی B/D نیز از قبل موجود است.)

 درخت فیلوژنی

۹. در این مرحله، تفاوت هر توالی یا شاخه را با گروه جدید (A/C/D) محاسبه و در جدول ۳ یادداشت می‌کنیم:

درخت فیلوژنی

 

 ۱۰. سپس توالی‌ای را که کمترین فاصله را نشان می‌دهد، مشخص می‌کنیم (عدد ۸ در جدول ۳ نشان‌دهنده کمترین تفاوت در این جدول بین شاخه B/E با شاخه A/C/D است).

  درخت فیلوژنی

بنابراین، این گروه (B/E) را به گروه A/C/D اضافه می‌کنیم:

 ۱۱. تنها توالی F که دارای بیشترین تفاوت با گروه‌های ایجادشده است، باقی می‌ماند که آن را به گروه‌های قبلی (درخت فیلوژنی) اضافه می‌کنیم: (F بیشترین اختلاف و کمترین شباهت را با توالی‌های دیگر دارد).

بنابراین با استفاده از روش مقایسه توالی‌ها و تعیین اختلاف بین آن‌ها می‌توان به تعیین رابطه خویشاوندی بین توالی‌ها و ترسیم درخت فیلوژنی به استناد توالی‌های نوکلئوتیدی اقدام کرد.

درخت فیلوژنی

 

 

۳۵۲۵
کلیدواژه (keyword): در کلاس درس,درخت فیلوژنی,نوکلئوتید,توالی,
برای نظر دادن ابتدا باید به سیستم وارد شوید. برای ورود به سیستم روی کلید زیر کلیک کنید.