3/25/2014 LOGO SẮP XẾP TRÌNH TỰ & ỨNG DỤNG XÂY DỰNG CÂY PHÁT SINH LỒI MƠN TIN SINH HỌC BÀI TIỂU LUẬN NHÓM ThS Nguyễn Thành Luân luannt@cntp.edu.vn BLAST Homology (Tính đồng đẳng) Homology = Similarity between objects due to a common ancestry 9/25/2013 BLAST Tính đồng đẳng trình tự Tính giống trình tự kết nguồn gốc tổ tiên chung Gap VLSPAV-WAKVGAHAAGHG ||| || |||| | |||| VLSEAVLWAKVEADVAGHG Match Mismatch 9/25/2013 3/25/2014 BLAST So sánh trình tự Alignment: So sánh nhiều trình tự Tìm kiếm chuỗi ký tự tương đồng xác định trình tự 9/25/2013 Tại lại phải so sánh trình tự? Ở phòng thí nghiệm: Tìm kiếm lỗi trình tự © 9/25/2013 Tại lại phải so sánh trình tự? Tìm kiếm bệnh liên quan đột biến So sánh trình tự dạng khỏe mạnh nhiễm bệnh 9/25/2013 © Eli Koren 3/25/2014 Tại lại phải so sánh trình tự? Tìm kiếm đoạn Single Nucleotide Polymorphism (SNPs) genome 9/25/2013 © Eli Koren Tại lại phải so sánh trình tự? Dự đoán cấu trúc chức gene/protein với trình tự tương đồng CSDL để dự đốn cấu trúc/chức protein chưa biết Mục tiêu: trình tự giống thường biểu chức giống © Eli Koren Tại lại phải so sánh trình tự? Tìm hiểu khu vực bảo tồn cao gene – quan trọng chức (e.g., tyrosine có nguồn gốc tiến hóa từ vùng chứa phosphoryl hóa) © Eli Koren 3/25/2014 Tại lại phải so sánh trình tự? Tìm hiểu nắm bắt mối quan hệ tiến hóa 10 9/25/2013 © Eli Koren Cây phát sinh loài: Cách xây dựng Sequence A Sequence B Sequence C Sequence D • Physical position in tree is not meaningful • Swiveling can only be done at the nodes • Only tree structure matters Sequence E Present Time 11 Cây phát sinh loài: Cách xây dựng Sequence A Sequence B Sequence E Sequence D • Physical position in tree is not meaningful • Swiveling can only be done at the nodes • Only tree structure matters Sequence C Present Time 9/25/2013 12 3/25/2014 Tree Terminology Rooted vs unrooted trees A B D B E A C D Root E C F F Rooted trees: Has a root that denotes common ancestry Unrooted trees: Only specifies the degree of kinship among taxa but not the evolutionary path 13 9/25/2013 Tree Terminology Scaled vs unscaled trees A B C D E F Scaled trees: Branch lengths are proportional to the number of nucleotide/amino acid changes that occurred on that branch (usually a scale is included) Unscaled trees: Branch lengths are not proportional to the number of nucleotide/amino acid changes (usually used to illustrate evolutionary relationships only) 14 9/25/2013 Tree Terminology Monophyletic vs paraphyletic Saturnite Jupiterian 32 Saturnite Jupiterian Saturnite Jupiterian 67 Martian Human 11 Martian Jupiterian Martian Human Monophyletic groups: All taxa within the group are derived from a single common ancestor and members form a natural clade Paraphyletic groups: The common ancestor is shared by other taxon in the group and members not form a natural clade 9/25/2013 15 3/25/2014 CÁC DẠNG CÂY PHÁT SINH LOÀI Distance Maximum Parsimony Maximum Likelihood Bayesian ĐỘ TIN CẬY CỦA CÂY PHÁT SINH LOÀI ? rat human ? turtle ? fruit fly ? oak duckweed 17 9/25/2013 Giá trị Bootstrap Computational method to estimate the confidence level of a certain • phylogenetic tree Pseudo sample Sample rat human turtle fruitfly oak duckweed rat human turtle fruitfly oak duckweed 0123456789 GAGGCTTATC GTGGCTTATC GTGCCCTATG CTCGCCTTTG ATCGCTCTTG ATCCCTCCGG Pseudo sample rat human turtle fruit fly oak duckweed Inferred tree 9/25/2013 001122234556667 GGAAGGGGCTTTTTA GGTTGGGGCTTTTTA GGTTGGGCCCCTTTA CCTTCCCGCCCTTTT AATTCCCGCTTCCCT AATTCCCCCTTCCCC rat human turtle fruitfly oak duckweed 445556777888899 CCTTTTAAATTTTCC CCTTTTAAATTTTCC CCCCCTAAATTTTGG CCCCCTTTTTTTTGG CCTTTCTTTTTTTGG CCTTTCCCCGGGGGG Many more replicates (between 100 - 1000) 18 3/25/2014 Giá trị Bootstrap 100 65 rat human turtle fruit fly 55 oak duckweed • Giá trị giá trị % • Thực tế thực hành: values 60-100% biểu •Nếu giá trị bootstrap