序列比对及建树步骤
MEGA蛋白序列比对-保守序列分析-进化树
蛋白质序列进化（protein sequence phylogenetic}，一种用于测定各种生物之间遗传关系的技术。
#百度百科#一般通过蛋白质的氨基酸序列进行比对后建树，方法过程如下：
首先由NCBI或其他查询基因途径获取要比对的目的蛋白氨基酸序列（网站上有很多此类说明）我的由于序列较多，就先把氨基酸序列复制到文本文件中
之后将序列文本文件扩展名改为.fas
之后打开MEGA软件进行序列比对，选择Align---Edit/Build/Alignment---Retrieve sequence from a file---选择文件---确定，输出结果默认以最右端蛋氨酸对齐，如图
在建树之前序列应该以保守序列比对模式进行，选择Alignment---Align by ClustalW，以输出以保守序列比对结果，如图
保存序列比对文件，默认格式为*.mas格式，并选择phylogeny---construct/Test UPGMA Tree进行建树，步骤如图
选择蛋白序列
之后就会输出树，如下
之后可以根据不同要求更改树形，选择下图按钮进行输出设置并输出环形树
之后可以保存到指定文件，同时也可以将树以pdf格式导出，选择image---Save as pdf file或者png file。
多基因联合建树
多基因联合建树多基因联合建树是一种常用的分子进化分析方法，它可以通过多个基因序列的比较来推断物种间的进化关系。
在本文中，我们将详细介绍多基因联合建树的原理、方法、应用和优缺点。
一、多基因联合建树的原理1. 分子进化和系统发育分子进化是指生物体内遗传物质（如DNA或蛋白质）随时间发生的变化。
这些变化可以反映出不同物种之间的亲缘关系，也就是系统发育。
系统发育是指生物体之间历史上的演化关系，包括亲缘关系、分类级别和演化时间等。
2. 多序列比对为了研究不同物种之间的演化关系，需要对它们的基因序列进行比较。
多序列比对是指将两个或以上的序列进行比较，并寻找它们之间相同和不同的部分。
这些相同和不同部分可以用来推断这些序列之间的亲缘关系。
3. 基于距离矩阵法建树距离矩阵法是一种常用于构建系统发育树（phylogenetic tree）的方法。
它首先计算不同序列之间的距离，然后将这些距离转化为一个矩阵。
接着，通过不同的算法（如UPGMA、NJ等）将这个矩阵转化为一棵系统发育树。
4. 多基因联合建树多基因联合建树是指将多个基因序列进行比对，并将它们的比对结果合并起来进行系统发育分析。
这种方法可以提高系统发育分析的准确性和可靠性。
二、多基因联合建树的方法1. 数据获取和处理多基因联合建树需要大量的数据支持，包括不同物种的基因序列、相应的注释信息和分类信息等。
这些数据可以从公共数据库（如NCBI、Ensembl）中获取，并通过一系列数据处理步骤（如序列清洗、去冗余、去污染等）进行预处理。
2. 序列比对和质量评估序列比对是多基因联合建树中最关键的步骤之一。
它可以通过不同的软件（如ClustalW、MUSCLE、MAFFT等）进行。
在比对过程中，需要考虑到序列长度、相似度和缺失情况等问题，并进行相应的质量评估。
3. 构建进化模型和计算距离矩阵在多基因联合建树中，需要选择适当的进化模型来描述不同基因序列之间的进化关系。
这些模型可以通过软件（如ModelTest、jModelTest等）进行选择，并用于计算距离矩阵。
构建进化树的步骤
构建进化树的步骤通常包括以下几个关键环节：
1. 数据收集：收集相关的生物序列数据，这些数据可以来自于公共数据库，如NCBI的GenBank，也可以通过实验获得。
序列数据包括DNA或蛋白质序列。
2. 序列alignment（序列比对）：使用比对软件如Clustal Omega、MAFFT、MUSCLE等，将收集到的序列进行比对，以确保序列的同源性，并消除由于序列变异导致的噪音。
3. 序列拼接和校正：对测序得到的正向和反向序列进行拼接和校正，以获得完整的序列。
常用的拼接软件有Contig Express、Geneious 和Sequencher等。
4. 选择合适的模型：根据序列数据选择合适的进化模型。
可以使用软件如Modeltest来评估不同的进化模型，选择BIC（Bayesian Information Criterion）分数最低的模型。
5. 建树：选择合适的软件和建树方法来构建进化树。
常用的软件有MEGA、PhyML、MrBayes等，建树方法包括NJ（邻接法）、MP （最大简约法）、ML（最大似然法）等。
6. 建树检验：使用如Bootstrap方法等来检验所建树的稳定性和可靠性。
Bootstrap方法通过重复抽样来检验建树的节点支持度。
7. 绘制进化树：使用软件如TreeDraw、FigTree或在线工具来绘制进化树的图像，以便于分析和展示。
NCBI中DNA建树过程
1.根据测序结果，到NCBI上进行比对，确定该未知菌的种属。
在地址栏输入/进入NCBI主页—→点击“BLAST”—→在Basic BLAST选项中点击“nucleotide blast”—→在Enter Query Sequence 框中粘贴B1 16S sequence的序列；Choose Search Set 中选择Others(nr etc) —→在Program Selection 中选择Highly similar sequences (megablast) —→General Parameters中的Max target sequences 选项值改为500—→点击“BLAST”按钮—→等待缓冲结束即可得到如下图示（部分）的页面—→选择所需要的序列。
query ID: lcl|62991将选取的序列以FASTA 的格式保存打开保存的序列可得到如下画面：着会出现如下画面：等待其运行完成后，以“*mas”格式保存，然后直接删除，会出现如下对话框：选择“Yes”，并输入名称保存，出现对话框输入一个名称，点击“OK”,在出现的对话框中选“No”在出现的对话框选“Yes”，会出现如下画面选择主界面中的Phylogeny菜单，Bootstrap Test of Phylogeny --- UPGMA再出现的页面点击“Compute”，得出系统结构树，如下：gi|294612706|gb|GU812899.1| Proteus s... gi|322392884|gb|HQ259936.1| Proteus p... gi|306441135|gb|HQ116442.1| Proteus s...gi|330687195|gb|JF775412.1| Proteus s...gi|45822477|emb|AJ634474.1| Proteus p... gi|90568563|gb|DQ453959.1| Proteus vu... gi|114147289|gb|DQ885257.1| Proteus v... gi|224796362|gb|FJ753803.1| Swine fec... gi|26225063|gb|AY167936.1| Swine manu... gi|306441134|gb|HQ116441.1| Proteus v...gi|157837336|gb|EU040283.1| Enterobac... gi|189409506|gb|EU710747.1| Proteus s... gi|89243031|gb|DQ403812.1| Proteus mi...gi|55847571|gb|AY820623.1| Proteus mi... gi|310751516|gb|HQ407314.1| Proteus m... gi|295815422|gb|HM028655.1| Proteus s... gi|219878197|ref|NR 025336.1| Proteus...gi|313760356|emb|FR733709.1| Proteus ... gi|114147291|gb|DQ885259.1| Proteus m...gi|157073732|dbj|AB273746.1| Proteus ...8484100709510028921825224442427147530.0000.0020.0040.0060.008。
astral建树使用流程
astral建树使用流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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生物信息学中的序列比对与进化树构建算法研究
生物信息学中的序列比对与进化树构建算法研究序列比对是生物信息学中重要的分析方法之一，通过比对不同生物种类的DNA、RNA或蛋白质序列，可以揭示它们之间的相似性和差异性，并为分析进化关系、功能预测等提供基础。
序列比对的基本思想是将两个或多个序列进行比对，并找出它们之间的相似性。
在序列比对中，常用的方法有全局比对、局部比对和多序列比对。
全局比对方法是将整个序列进行比对，一般采用Needleman-Wunsch算法或Smith-Waterman算法。
这些算法根据序列间的单个碱基或氨基酸之间的匹配、错配和缺失情况，计算出序列的相似度得分。
全局比对方法适用于较短的序列，优点是能够找到完全匹配的区域，但是对长序列不适用，计算复杂度较高。
局部比对方法主要用于比对较长的序列或存在较大插入缺失的序列。
常用的算法有BLAST和FASTA算法。
这些算法采用快速搜索的策略，先找出序列间的高度相似的片段，然后再进行比对和分析。
局部比对方法能够找到较长序列内的相似片段，但可能无法找到全局的最优比对。
多序列比对方法用于比对三个或更多序列，揭示它们之间的共同特征和区别。
常用的方法有多重序列比对和进化树构建。
多重序列比对旨在将多个序列按照匹配和错配的原则进行比对，以找到共同的序列区域。
进化树构建方法基于序列的相似性和进化关系，将多个序列构建成进化树，以揭示它们之间的进化关系。
在序列比对的过程中，常用的比对算法还包括Pairwise比对、局部比对、多重比对等方法。
这些方法都有自己的特点和适用范围，根据具体的研究目的和数据特点选择合适的方法进行序列比对。
进化树构建是生物信息学中的重要研究方向之一，用于揭示不同生物种类之间的进化关系。
进化树是一种图形化的表示方式，能够清晰地展示物种间的分支关系、共同祖先以及进化时间。
进化树的构建主要基于序列的相似性和进化关系。
在进化树构建中，常见的方法包括距离法、最大简约法和最大似然法。
距离法基于序列间的距离矩阵，通过测量序列间的差异程度来构建进化树。
细菌16S rDNA序列比对进化树构建
细菌16S rDNA序列比对进化树构建生物科学131班 13213103王馨悦一、实验目的学习并掌握使用MEGA软件构建细菌16S rDNA的进化树二、实验原理1、细菌识别与鉴定手段的发展1）传统的表型观察：群体（菌落）、个体2）生理生化分类：如格兰仕阳性或阴性细菌的鉴定3）分子水平鉴定：如（G+C）mol%、16SrDNA等，具有耗时短，成本低，准确性高的优点2、rRNA的特性1）具有重要且恒定的生理功能；2）约占细胞中RNA含量的90%，易于提取3、细菌中包括三种rRNA，分别为5S rRNA、16S rRNA、23S rRNA1）5S rRNA核苷酸太少，没有足够的遗传信息用于分类研究2）23S rRNA核苷酸数几乎是16S rRNA的两倍，分析较困难3）16S rRNA适于作为序列分析对象的依据a.在16S rRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；b.16S rRNA分子分子量大小适中，约1540bp，便于序列分析；c. 16S rRNA普遍存在于真核生物和原核生物中（真核生物中其同源分子是18S rRNA）。
因此它可以作为测量各类生物进化的工具。
三、实验步骤1、NCBI序列下载根据实验中老师提供的Genbank登录号（EF012357，AF506513，AB017203）在NCBI上 (/blast/Blast.cgi)下载菌株的序列2、Eztaxon序列比对将前一步所得的菌株序列在Eztaxon网站进行序列比对，并下载亲缘关系较近的模式菌株序列如图（/eztaxon）a.选择同属亲缘关系较近的模式菌株选择的原则：依据同源关系由近而远，代表每个种的菌株一到三个左右，尽可能选择同属的菌株，同属菌株很少的，可以选择近缘属的模式菌株或其他代表菌株b.将所选序列（Fasta格式文件）下载保存3、MEGA构建进化树四、实验结果1、EF012357五、总结与收获通过本次实验我对16S rRNA用于进化分析的原理及意义有了全面深刻的了解和体会；并且在多次练习中初步掌握了MEGA软件结合NCBI数据库和Eztaxon模式菌株网站进行的序列查找、选择、比对、构树及修饰等操作；学会了构建进化树反映生物间的亲缘关系。
生物信息学中的序列比对与进化树构建
生物信息学中的序列比对与进化树构建生物信息学是一门涉及生命科学和计算科学的交叉学科，其应用在分子生物学、生物医学、生态学、进化论、生物技术等诸多领域中。
序列比对和进化树构建是生物信息学的重要组成部分，是理解生物学进化的重要途径之一。
一、序列比对序列比对是将两个或多个蛋白质或核酸序列究竟有多少相同、多少不同进行比较的过程。
序列比对在生物学中极其重要，因为它可以帮助科学家确定两个生物物种之间的相似性，进而推断它们之间的亲缘关系以及共同祖先的时间。
序列比对中最基础和常用的方法是全局比对和局部比对。
全局比对试图比较两个序列的完整长度，一般用于比较相似性较高的序列，它最先被应用于分析DNA和蛋白质，是序列比对过程中最古老、最经典的算法方法。
而局部比对则更注重比较两个序列中的相似区域，忽略其中任何间隔，通常用于比较两个较短的序列或者两个相对较不相关的序列。
例如，在核酸序列比对中，这种算法更适用于获取多个剪接变异或者重复序列之间的相似性。
另外，序列比对有一个关键问题，就是如何准确的衡量两条序列的相似性和相异性。
在这方面有很多方法，例如编辑距离、盒子型、PAM矩阵、BLOSUM 矩阵等等，其中都采用了不同的评分标准。
二、进化树构建进化树（Phylogenetic Tree）是用来表示生物物种间亲缘关系的结构，也称演化树或家谱树。
进化树是通过对基于DNA和RNA等生物分子序列进行分析，推导出各物种之间共同祖先的关系构建起来的，同时它也综合了形态、系统和分子信息等其他生物学数据。
进化树的构建过程中涉及许多算法，其中最基础的是贪心算法。
贪心法从序列的最初状态开始，一步步选择最佳的演化路径，最终得到最优的进化树；而Neighborhood-joining (NJ)算法则是以序列之间的 Jukes-Cantor 模型距离或 Kimura 二参数模型距离为基础，使用最小进化步骤（Minimum Evolution，ME）标准构建进化树，是目前应用比较广泛的算法。
采用Geneious Prime软件进行多序列比对及系统发育树构建
采用Geneious Prime软件进行多序列比对及系统发育树构建Geneious Prime软件结合几乎所有主要的生物信息学分析工具，主要功能如下：
1.可以查看测序所得的序列的原始的峰图文件
2.可以对序列文件进行多序列alignment比对
3.可以搜索基因的Motif和开放阅读框（ORF）
4.可以对序列进行BLAST比对（同在NCBI里进行BLAST一样，如果NCBI
加载不出来，可以尝试在该软件里进行BLAST）
5.可以构建系统发育树（可采用RaxML，PAUP，PhyML，MrBayes，Geneious
tree builder，Consensus tree builder）
6.可以进行基因组Contig Assembly和色谱编辑
7.可以分析限制性内切酶
8.可以进行引物设计
9.可以预览观看蛋白质的3D结构
10.整合数据库集成检索与GenBank，PubMed，BLAST和UniProt
11.通过互联网协作和共享数据
12.公开一些生物信息学的免费插件
13.含有多种标准的生物信息学等应用工具
今天我们来学习一下怎样用这个软件通过PAUP，RaxML，PhyML，MrBayes来构建系统发育树。
该软件的界面视图的截图如下图：
首先需要先安装这个软件（Geneious Prime），软件的下载地址如下：https:///download/
软件安装后，打开该软件，序列比对与建树具体流程如下：
1.将准备好建树的fasta类型序列文件进行Alignment处理，操作见下图：。
多基因联合建树图解教程(引用高老师)
多基因联合建树图解教程（引高老师原创）工具】（引用高老师原创）MAFFT（多序列比对及序列排序）、SequenceMatrix（多源数据合并）、PAUP （同质性检验）、Mrbayes（支持分源数据集建树）【流程】１.序列比对及排序在MEGA中打开序列进行逐一进行多重比对，并对序列名称进行排序。
排序的目的主要是避免后续序列串联拼接时发生错位，如上图所示，点击MEGA比对浏览器界面的左上角"Species/Abbrv"即可进行升序/降序排列，最后导出Fasta格式的多重序列比对文件。
2.序列合并运行SequenceMatrix，在菜单上依次点击“Import”-“Add Sequence”-选择待目的序列，如下图：导出过程会提示是否将空位标记为问号，建议选择选择“全否”。
逐一添加不同基因的多重比对序列后，同样点击菜单栏上方的“Export”导出nexus文件的合并序列文件，这里注意不同基因的前后顺序。
导出的nexus带序列长度的标识，建议用PAUP等软件对序列文件进化格式化，建议保存为non-interleaved的nexus文件。
3.同质性检验同质性检验（Testing for homogeneity）两种方法的参考脚本：（1）不相合长度差异检验(Incongruence length difference test , ILD Test)------------------------------------------------begin set;CHARSET 01P1 = 1-825;CHARSET 02HC = 826-2220;CHARSET 03Vpg = 2221-2784;charpartition genes = gene1:01P1, gene2:02HC, gene3:03VPg;end;Begin PAUP;log file=ildtest.log;hompart partition=genes nreps=100 / start=stepwise addseq=random nreps=10 savereps=no randomize=addseq rstatus=no hold=1 swap=tbr multrees=yes;log stop;End;-------------------------------------------------------------（2）同质性检验(Partition homogeneity test, PHT)--------------------------------------------------begin sets;charpartition favored = 1:1-825, 2:826-2220, 3:2221-2784;end;begin paup;hompart partition=favored nreps=100 search=bandb;end;-------------------------------------------------这里仅演示 ILD Test 检验，将上述参考文件添加在第2步得到合并的nexus文件尾，如下图添加脚本完毕，在PAUP中打开添加脚本后的nexus文件，运行如下图所示当异质性检验完成后，同一目录下会生成一个日志文件(*.log)，即为检验结果，如下图所示，p值0.01远小于数据集可联合与不可联合的阈值0.05，表明这些数据集最好不要联合分析。
应用PHYLIP构建进化树的完整详细过程
一、获取序列一般自己通过测序得到一段序列（已知或未知的都可以），通过NCBI的BLAST获取相似性较高的一组序列，下载保存为FASTA格式。
用BIOEDIT等软件编辑序列名称，注意PHYLIP在DOS下运行，文件名不能超过10位，超过的会自动截留前面10位。
二、多序列比对目前一般应用CLASTAL X进行，注意输出格式选用PHY格式。
生成的指导树文件（DND文件）可以直接用TR EEVIEW打开编辑，形式上和最终生成的进化树类似，但是注意不是真正的进化树。
三、构建进化树1.N-J法建树依次应用PHYLIP软件中的SEQBOOT.EXE、DNADIST.EXE、NEIGHBOR.EXE和CONSENSE.EXE打开。
具体步骤如下：（1）打开seqboot.exe输入文件名：输入你用CLASTAL X生成的PHY文件（*.phy）。
R为bootstrap的次数，一般为1000 （设你输入的值为M，即下两步DNADIST.EXE、NEIGHBOR.EXE中的M值也为1000）odd number: (4N+1)(eg: 1、5、9…)改好了y得到outfile（在phylip文件夹内）改名为2（2）打开Dnadist.EXE输入2修改M值，再按D，然后输入1000（M值）y得到outfile（在phylip文件夹内）改名为3（3）打开Neighboor.EXE输入3M=1000（M值）按Y得到outfile和outtree（在phylip文件夹内）改outtree为4，outfile改为402(4)打开consense.exe输入4y得到outfile和outtree（在phylip文件夹内）Outfile可以改为*.txt文件，用记事本打开阅读。
四、进化树编辑和阅读outtree可改为*.tre文件，直接双击在treeview里看；也可以不改文件扩展名，直接用treeview、PHYLODRAW 、NJPLOT等软件打开编辑。
构建系统进化树的详细步骤
构建系统进化树的详细步骤1. 建树前的准备工作1.1 相似序列的获得——BLASTBLAST是目前常用的数据库搜索程序，它是Basic Local Alignment Search Tool 的缩写，意为“基本局部相似性比对搜索工具”(Altschul et al.,1990[62];1997[63])。
国际著名生物信息中心都提供基于Web的BLAST服务器。
BLAST算法的基本思路是首先找出检测序列和目标序列之间相似性程度最高的片段，并作为核向两端延伸，以找出尽可能长的相似序列片段。
首先登录到提供BLAST服务的常用，比如国的CBI、美国的NCBI、欧洲的EBI和日本的DDBJ。
这些提供的BLAST服务在界面上差不多，但所用的程序有所差异。
它们都有一个大的文本框，用于粘贴需要搜索的序列。
把序列以FASTA格式(即第一行为说明行，以“>”符号开始，后面是序列的名称、说明等，其中“>”是必需的，名称及说明等可以是任意形式，换行之后是序列)粘贴到那个大的文本框，选择合适的BLAST程序和数据库，就可以开始搜索了。
如果是DNA序列，一般选择BLASTN搜索DNA数据库。
这里以NCBI为例。
登录NCBI主页-点击BLAST-点击Nucleotide-nucleotide BLAST (blastn)-在Search文本框中粘贴检测序列-点击BLAST!-点击Format-得到result of BLAST。
BLASTN结果如何分析(参数意义):>gi|28171832|gb|AY155203.1| Nocardia sp. ATCC 49872 16S ribosomal RNA gene, completesequenceScore = 2020 bits (1019), Expect = 0.0Identities = 1382/1497 (92%), Gaps = 8/1497 (0%) Strand = Plus / PlusQuery: 1 gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggaaaggccctttcgggggt 60|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||| ||||| Sbjct: 1 gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggtaaggcccttc--ggggt 58Query: 61 actcgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtaacctgccttcagctctgggataagc 120|| ||||||||||||||||||||||||||||||| | |||||| ||||||||||||| Sbjct: 59 acacgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtgatctgcctcgtactctgggataagc 118Score :指的是提交的序列和搜索出的序列之间的分值，越高说明越相似; Expect:比对的期望值。
建树流程
“Image” → “Copy To Clipboard” →粘贴入 幻灯片中 →右击图 片，选择 组合→取 消组合。 这时可对 树中属种 名进行编 辑，比如 拉丁名斜 体。
3、回到主程序页面，在菜单栏点击 “Distances”，选择“Compute Pairwise”
再点击 “Compute”， 弹出计算结果
将已测得的16S rDNA 序列放到一个.txt 文件中。如下所 示：
>MD0311 TTGCGGAAGGCCCTTCGGGGTCTCGAGCGGCGAACGGGTGAGTAACACGTGAGCAACCTGCC CTAGGCTTTGGGATAACCCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGAATATGACCTCCGATCGCATGG TTGGTGGTGGAAAGTTTTTCGGCCTGGGATGGGCTTGCGGCCTATCAGCTTGTTGGTGGGGTG ATGGCCTACCAAGGCGACGACGGGTAGCCGGCCTGAGAGGGCGACCGGCCACACTGGGACTG AGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGGAAGCC TGATGCAGCGACGCCGCGTGAGGGATGACGGCCTTCGGGTTGTAAACCTCTTTCAGCAGGGAC GAAGCGTAAGTGACGGTACCTGCAGAAGAAGCGCCGGCCAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGT AAGACGTAGGGCGCGAGCGTTGTCCGGATTTATTGGGCGTAAAGAGCTCGTAGGCGGCTTGTC GCGTCGACCGTGAAAACCTGGGGCTCAACCCCAGGCCTGCGGTCGATACGGGCAGGCTAGAG TTCGGTAGGGGAGACTGGAATTCCTGGTGTAGCGGTGAAATGCGCCAGATATCAGGAGGGAA CACCGGTGGCGAAAGGCGGGTCTCTGGGCCCGATACTGACGCTGAGGAGCGAAAGCGTGGGG AGCGAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCTGTAAACGTTGGGCGCTAGGTGTGGGGG GCCTCTCCGGTTCCCCTGTGCCGCAGCTAACGCATTAAGCGCCCCGCCTGGGGAGTACGGCCG CAAGGCTAAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGCGGAGCATGCGGATTAAT TCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTGGGTTTGACATGGCCGCAAAACTGTCAGAGATGGCA GGTCCTTCGGGGGCGGTCACAGGTGGTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGG GTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTCGTTCGATGTTGCCAGCGCGTTATGGCGGGGACTCA TCGAAGACTGCCGGGGTCAACTCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGCCCCTT ATGTCCAGGGCTTCACGCATGCTACAATGGCCGGTACAATGGGCTGCGATACCGTGAGGTGGA GCGAATCCCAAAAAGCCGGTCTCAGTTCGGATCGGGGTCTGCAACTCGACCCCGTGAAGTCGG AGTCGCTAGTAATCGCAGATCAGCAACGCTGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACC GCCCGTCACGTCACGAAAGTCGGCAACACCCGAAGCCGGTGGCCCAACCCTTGTGGACGGAC CCGTCGCCGGTGGGGCTGGCGATTGCACCACCTCGACCATAG
clustalx多序列比对结果建树
clustalx多序列比对结果建树
在ClustalX中进行多序列比对后，可以使用其提供的建树工
具将比对结果转化为树状结构。
以下是使用ClustalX建树的
步骤：
1. 打开ClustalX软件，点击"File"，选择"Open Alignment"，选择之前进行多序列比对的文件。
2. 点击"Tree"，选择"Build Tree"，进入建树参数设置界面。
3. 在参数设置界面中，可以选择不同的建树方法，如
Neighbor-Joining、UPGMA等。
可以根据需要选择合适的方法。
4. 设置完参数后，点击"OK"开始建树过程。
5. 建树完成后，可以在软件界面的右侧窗口中查看树状结构。
可以通过点击树状图上的节点来展开或折叠子树。
需要注意的是，ClustalX建树功能只是提供了一种简单的可视
化方法，用于初步了解序列的进化关系。
如果需要更加精确的进化关系推断，可以考虑使用其他更专业的建树软件如PhyML、PAUP*等。
生物信息学 多重序列比对及系统发生树的构建
多序列比对及系统进化树的构建【实验目的】1、掌握使用Clustalx进行序列多重比对的操作方法；2、熟悉构建分子系统发生树的基本过程，掌握使用相关软件构建系统发生树的操作方法。
【实验原理】在现代分子进化研究中，根据现有生物基因或物种多样性来重建生物的进化史是一个非常重要的问题。
一个可靠的系统发生的推断，将揭示出有关生物进化过程的顺序，有助于了解生物进化的历史和进化机制。
对于一个完整的进化树分析需要以下几个步骤：⑴要对所分析的多序列目标进行比对。
⑵要构建一个进化树（phyligenetic tree）。
⑶对进化树进行评估，主要采用Bootstrap法。
进化树的构建是一个统计学问题，所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟。
如果采用了一个适当的方法，那么所构建的进化树就会接近真实的“进化树”。
模拟的进化树需要一种数学方法来对其进行评估。
CLUSTALX和MEGA软件能够实现上述的建树步骤。
CLUSTALX是Windows界面下的多重序列比对软件。
MEGA是多个软件的压缩包，功能极其强大，主要包括五个方面的功能软件：i，DNA和蛋白质序列数据的分析软件。
ii，序列数据转变成距离数据后，对距离数据分析的软件。
iii，对基因频率和连续的元素分析的软件。
iv，把序列的每个碱基/氨基酸独立看待（碱基/氨基酸只有0和1的状态）时，对序列进行分析的软件。
v，按照DOLLO简约性算法对序列进行分析的软件。
vi，绘制和修改进化树的软件。
【实验内容】1、使用CLUSTALX软件对一组蛋白质序列（leptin.txt）进行多重序列比对；2、使用MEGA 软件包构建上述DNA分子系统发生树。
【实验方法】一、用CLUSTALX软件对已知序列做多序列比对。
1、在NCBI数据库搜索人leptin的同源蛋白序列2、下载leptin的同源蛋白序列8-10条，以FASTA格式保存为leptin.txt文件。
2、双击进入CLUSTALX程序，点FILE进入LOAD SEQUENCE，打开leptin.txt文件。
序列比对,构建进化树
1从NCBI上下载某个基因在其他物种的序列比如，下载caveolin基因在其他物种的序列NCBI地址：在search一栏的下拉列表中选择Nucleotide,for后面的一栏中输入自己要查询的基因。
完毕，点击GO确认。
可得到一下结果：每一条记录分别是某个物种的caveolin的序列，以第10条记录为例，称为GenBank 登录号。
为拉丁文的人类的字母，表示物种，表示基因名称（caveolin基因家族共有3个主要基因，分别称为1，2，3）表示此序列为cDNA,不含含子。
下图中的NEXT表示翻页，查看剩余的记录。
打开第10条记录可看到下图：现在你需要保存下来得就是上面的这一串（碱基）核酸序列。
复制黏贴（包括上面表示顺序的数字）到TXT文本中备用。
打开DNAMAN软件，左上角点击file-new，出现下图：可以把先前从NCBI下载的序列（保存到TXT文本中得）复制到箭头指示处，得到：并按照上图左上角file-save as(注意此文件得保存名称为保存的此物中得名称)，已上是DNAMAN软件中seq序列格式的保存方法。
2 序列编辑和比对（DNAMAN软件）你们实验PCR得到的序列只是某个基因上的一部分，所以为了进行不同物种间的比对，要把下载下来的其他物种的某个基因的序列进行删减，以使两段基因是大约相同长度的片段进行比对。
以人类caveolin1基因为例说明一下。
按照1，2，3得顺序依次打开，得到下图：点击上图中的1，你会得到下图，点击2是清楚所有刚才选进比对的序列（为了重新选择序列），3是有选择的删除某个序列。
当然，把你的所有准备的序列保存好以后，从查找围这个下拉列表中寻找你要比对的序列。
可以按住ctrl点击你要比对的几个序列（同时选中）选完点击打开。
再点下图中得确定键。
得到下图：找好这两个物种重合的那个核苷酸的序号（前后两段都是），然后打开你保存的seq格式的序列，数出刚才比对重合部分的后端的碱基数，把这个碱基后面的序列删掉，再用此方法把比对重合部分前段得序列删掉，保存。
DNA序列的比对及建树步骤
DNA序列的比对及建树1.打开ClustalX软件（对序列进行比对），点击“文件”→“载入序列”；点击“比对”→“输出格式选项”→“phylip格式”前打勾；点击“比对”→“完全比对”；比对完成后，关闭程序，并将生成的带.phy后缀的文件拷贝至phylip软件包的“exe”文件夹下。
2.打开seqboot软件，按照路径输入所拷贝的“.phy”文件，回车，得如下界面3.输入“r”，回车→输入1000，回车→输入“y”，回车→输入“5”，回车→出现“press enterto quit”字样时，回车，退出程序，完成seqboot（上图中的J选项代表评估方法，默认为bootstrap法进行评估，可更改选项；R选项默认多少次，输入1000表示共进行1000次的republicate）。
自动生成文件“outfile”，可用记事本打开。
4.将刚刚生成的outfile文件更名为infile1，打开dnadist软件（采用邻位相连算法构建进化树，如采用其他算法，则用其他软件），按照路径输入文件名infile1，回车，出现如下界面5.输入t，回车→输入20，回车→输入m，回车→输入d，回车→输入1000，回车→输入y，回车→等待……等待……等待……时间长度视序列多寡长短及重复数多寡而不等，直到出现“press enter to quit”字样时，回车，退出程序（D选项为距离模式，默认为F84；T选项为点突变的“转换/颠换比率”，通常在15～30之间；M选项采用和原来一样的重复数；输入d，采用data sets）。
自动生成文件outfile。
6.将outfile重命名为infile2，打开neighnor软件（采用邻位算法），按照路径输入infile2，回车，得到如下界面7.输入选项m，回车→输入1000，回车→输入奇数5，回车→输入y，回车→等待……一定时间后出现“press enter to quit”字样时，回车，退出程序。
单基因建树流程
单基因建树流程一、啥是单基因建树呢。
简单来说哈，单基因建树就像是给一个家族画族谱，不过这个家族是由基因组成的呢。
咱们想知道不同生物或者同一生物不同个体之间，某个特定基因的关系有多近或者多远，就可以通过单基因建树来实现。
这就好比你想知道你和你远房亲戚到底有多亲，那就得去查一查家族的族谱是一个道理啦。
二、准备工作。
1. 数据收集。
咱们得先找到想要研究的那个单基因的序列数据。
这些数据可以从好多地方来呢，比如说公共数据库，像NCBI（美国国立生物技术信息中心），这里面就像是一个超级大的基因宝藏库，啥基因数据都有。
不过在从这里找数据的时候呀，可得小心点儿，要找那种质量比较高的数据哦，就像挑水果一样，得挑那些新鲜又没坏的。
还有就是如果是自己实验室做的测序，那就更好啦，自己的数据就像是自己种的水果，知根知底的。
2. 序列比对。
拿到数据之后呢，就像把一堆拼图碎片整理一下，咱们要进行序列比对。
这时候就需要一些好用的工具啦，像ClustalW或者MAFFT这些软件就特别棒。
它们能把相似的序列片段对齐，就像把拼图按照形状和图案对齐一样。
这个过程有时候可能会遇到一些小麻烦，比如说有些序列不太完整呀，或者有一些特殊的变异，不过没关系，多调整调整参数，就像调收音机找台一样，总能找到合适的设置让比对结果看起来比较完美。
三、建树方法。
1. 距离法。
距离法就像是用尺子量距离一样来确定基因之间的关系。
比如说有个软件叫MEGA （分子进化遗传学分析软件），它就可以用距离法来建树。
咱们把比对好的序列放进去，它就会根据序列之间的差异程度算出距离，然后根据这个距离来构建树的形状。
这个树的形状就像一棵真正的树一样，有树干有树枝，树枝的长短就代表了基因之间的距离远近。
不过呢，这个方法也有它的小缺点，有时候它可能会把一些关系判断错，就像你有时候看走眼了，把长得像的两个人当成双胞胎了一样。
2. 最大简约法。
这个方法就比较有趣啦，它是基于一个原则，就是在进化过程中，发生的变化越少越好。
序列比对及建树步骤
序列比对及建树步骤1.以细菌、病毒或寄生虫为例，参考分类生物学资料，从GenBank中查询相关序列，详述Blast寻找、CLUSTAL比对、建树及种系发育过程以隐孢子虫actin基因为例做一叙述：1.1 Blast: 登录NCBI主页，打开Blast搜索引擎，将测得的一个已知的actin序列输入，下载了12条隐孢子虫序列，另外下载一条恶性疟原虫actin序列作为外群。
所获得的14条序列改为FAST格式，用TXT文件保存。
1.2 cluxtal 比对用软件clustalx1.83比对软件进行比对。
1.3 比对的精制对比对结果可以进行一些简单的调整，删去目的序列比对效果最差的开头和结尾部分。
可以用word文档打开比对所生成的aln.文件，在word文档下进行剪切。
然后将剪切的文档再用ClustalX软件进行比对，并生成Phylip格式文件。
1.4 使用Phylip软件建树以neighbour-jioning方法为例做一叙述。
1.4.1 先导树将生成的PHY文件（*.phy）拷贝到Phylip软件包目录下，最好修改成比较简单的文件名，比如修改成1或a等（比较方便下边的输入运行）。
运行DNADIST.EXE子软件，输入文件(比如1)，打回车后弹出软件界面，打D可以选择不同的模型，在此选用Kimura 2-parameter模型。
生成的outfile文件可以再修改成简单的文件名，比如修改成2。
打开neighbor.exe子程序，输入文件2，打回车后运行完毕会生成两个文件，将文件outtree另存为.tre文件格式，即为所生成的先导树。
1.4.2 验证树1.4.2.1打开seqboot.exe输入文件名：输入你用CLASTAL X生成的PHY文件（*.phy）。
R为bootstrap的次数，一般为1000 （设你输入的值为M，即下两步DNADIST.EXE、NEIGHBOR.EXE中的M值也为1000）。
odd number: (4N+1)(eg: 1、5、9…)修改好了打回车y得到outfile（在phylip文件夹内）改名为21.4.2.2 打开Dnadist.EXE输入2修改M值，再按D，然后输入1000（M值）打回车y得到outfile（在phylip文件夹内）改名为31.4.2.3 打开Neighboor.EXE输入3M=1000（M值）打回车Y得到outfile和outtree（在phylip文件夹内），改outtree为4，outfile删除或另存1.4.2.4 打开consense.exe输入4打回车y得到outfile和outtree（在phylip文件夹内），Outfile可以改为*.txt文件，用记事本打开阅读或删除。
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序列比对及建树步骤
1.以细菌、病毒或寄生虫为例，参考分类生物学资料，从GenBank中查询相关序列，详述Blast寻找、CLUSTAL比对、建树及种系发育过程
以隐孢子虫actin基因为例做一叙述：
1.1 Blast: 登录NCBI主页，打开Blast搜索引擎，将测得的一个已知的actin序列输入，下
载了12条隐孢子虫序列，另外下载一条恶性疟原虫actin序列作为外群。
所获得的14条序列改为FAST格式，用TXT文件保存。
1.2 cluxtal 比对
用软件clustalx1.83比对软件进行比对。
1.3 比对的精制
对比对结果可以进行一些简单的调整，删去目的序列比对效果最差的开头和结尾部分。
可以用word文档打开比对所生成的aln.文件，在word文档下进行剪切。
然后将剪切的文档再用ClustalX软件进行比对，并生成Phylip格式文件。
1.4 使用Phylip软件建树
以neighbour-jioning方法为例做一叙述。
1.4.1 先导树
将生成的PHY文件（*.phy）拷贝到Phylip软件包目录下，最好修改成比较简单的文件名，比如修改成1或a等（比较方便下边的输入运行）。
运行DNADIST.EXE子软件，输入文件(比如1)，打回车后弹出软件界面，打D可以选择不同的模型，在此选用Kimura 2-parameter模型。
生成的outfile文件可以再修改成简单的文件名，比如修改成2。
打开neighbor.exe子程序，输入文件2，打回车后运行完毕会生成两个文件，将文件outtree另存为.tre文件格式，即为所生成的先导树。
1.4.2 验证树
1.4.
2.1打开seqboot.exe
输入文件名：输入你用CLASTAL X生成的PHY文件（*.phy）。
R为bootstrap的次数，一般为1000 （设你输入的值为M，即下两步DNADIST.EXE、NEIGHBOR.EXE中的M值也为1000）。
odd number: (4N+1)(eg: 1、5、9…)
修改好了
打回车y
得到outfile（在phylip文件夹内）
改名为2
1.4.
2.2 打开Dnadist.EXE
输入2
修改M值，再按D，然后输入1000（M值）
打回车y
得到outfile（在phylip文件夹内）
改名为3
1.4.
2.3 打开Neighboor.EXE
输入3
M=1000（M值）
打回车Y
得到outfile和outtree（在phylip文件夹内），改outtree为4，outfile删除或另存
1.4.
2.4 打开consense.exe
输入4
打回车y
得到outfile和outtree（在phylip文件夹内），Outfile可以改为*.txt文件，用记事本打开阅读或删除。
而outtree文件即为我们所需要的验证树。
1.5 结果输出
在获得树文件后，常用Treeview软件打开，并可以用此软件对其进行修饰。