WikiDer > Supertree - Википедия

Supertree - Wikipedia

А супердерево один филогенетическое дерево собранных из комбинации более мелких филогенетических деревьев, которые могли быть собраны с использованием разных наборов данных (например, морфологических и молекулярных) или другого набора таксонов.[1] Алгоритмы супердерева могут выделять области, в которых дополнительные данные могут наиболее эффективно разрешить любые неоднозначности.[2] Входные деревья супердерева должны вести себя как образцы из большего дерева.[3]

Методы строительства

Построение супердерева масштабируется экспоненциально с числом включенных таксонов; поэтому для дерева любого разумного размера невозможно исследовать каждое возможное супердерево и взвесить его успех при объединении входной информации. Эвристический методы, таким образом, необходимы, хотя эти методы могут быть ненадежными; извлеченный результат часто искажается или зависит от нерелевантных характеристик входных данных.[1]

Самый известный метод построения супердерева - это матричное представление с экономией (MRP), в котором входные исходные деревья представлены матрицами с нулями, единицами и? (Т. Е. Каждое ребро в каждом исходном дереве определяет двудольную часть множества листьев на две непересекающиеся части, и листья на одной стороне получают 0, листья на другой стороне получают 1, а недостающие листья получают?), и матрицы объединяются, а затем анализируются с использованием эвристики для максимальной экономии.[4]Другой подход к построению супердерева включает в себя версию MRP с максимальным правдоподобием, называемую «MRL» (матричное представление с правдоподобием), которая анализирует ту же матрицу MRP, но использует эвристику для максимальной вероятности, а не для максимальной экономии при построении супердерева.

В Робинсон-Фулдс Расстояние - самый популярный из многих способов измерения того, насколько супердерево похоже на входные деревья. Это показатель количества клад из входных деревьев, которые сохраняются в супердереве. Методы оптимизации Робинсона-Фулдса ищут супердерево, которое минимизирует общие (суммированные) различия Робинсона-Фулдса между (двоичным) супердеревом и каждым входным деревом.[1]

Недавним нововведением стало построение супердеревьев максимального правдоподобия и использование оценок правдоподобия «на основе входных деревьев» для выполнения тестов двух супердеревьев.[5]

Дополнительные методы включают подход Min Cut Supertree,[6] Наиболее похожий анализ супердерева (MSSA), Distance Fit (DFIT) и Quartet Fit (QFIT), реализованный в программном обеспечении CLANN.[7][8]

Заявление

Супердеревья применялись для создания филогении многих групп, особенно покрытосеменные,[9] эукариоты[10] и млекопитающие.[11] Они также применялись к более крупным проблемам, таким как происхождение разнообразия, уязвимость перед исчезновением,[12] и эволюционные модели экологической структуры.[13]

дальнейшее чтение

  • Бининда-Эмондс, О. Р. П (2004). Филогенетические супердеревья: объединение информации для открытия древа жизни. ISBN 978-1-4020-2328-6.
  • Бининда-Эмондс, О. Р. П .; Gittleman, J. L .; Сталь, М.А. (2002). «(Супер) Древо Жизни: процедуры, проблемы и перспективы». Ежегодный обзор экологии и систематики. 33: 265–289. Дои:10.1146 / annurev.ecolsys.33.010802.150511. JSTOR 3069263.

Рекомендации

  1. ^ а б c Бансал, М .; Берли, Дж .; Eulenstein, O .; Фернандес-Бака, Д. (2010). "Супердеревья Робинсона-Фулдса". Алгоритмы молекулярной биологии. 5: 18. Дои:10.1186/1748-7188-5-18. ЧВК 2846952. PMID 20181274.
  2. ^ «Супердерево: Введение». genome.cs.iastate.edu.
  3. ^ Гордон, А. (1986). «Консенсус супердеревья: синтез корневых деревьев, содержащих перекрывающиеся наборы помеченных листьев». Журнал классификации. 3 (2): 335–348. Дои:10.1007 / BF01894195.
  4. ^ Марк А. Рэган (1992). «Филогенетический вывод на основе матричного представления деревьев». Молекулярная филогенетика и эволюция. 1 (1): 53–58. Дои:10.1016 / 1055-7903 (92) 90035-Ф. ISSN 1055-7903. PMID 1342924.
  5. ^ Аканни, Васиу А .; Криви, Кристофер Дж .; Уилкинсон, Марк; Пизани, Давиде (12.06.2014). "L.U.St: инструмент для приближенной реконструкции супердерева максимального правдоподобия". BMC Bioinformatics. 15 (1): 183. Дои:10.1186/1471-2105-15-183. ISSN 1471-2105. ЧВК 4073192. PMID 24925766.
  6. ^ Семпл, К. (2000). «Метод супердерева для корневых деревьев». Дискретная прикладная математика. 105 (1–3): 147–158. Дои:10.1016 / S0166-218X (00) 00202-X.
  7. ^ Creevey, C.J .; МакИнерни, Дж. О. (01.02.2005). «Кланн: исследование филогенетической информации с помощью анализа супердерева». Биоинформатика. 21 (3): 390–392. Дои:10.1093 / биоинформатика / bti020. ISSN 1367-4803. PMID 15374874.
  8. ^ Creevey, C.J .; Макинерни, Дж. О. (01.01.2009). "Деревья из деревьев: построение филогенетических супердеревьев с помощью клана" (PDF). В Посаде, Давид (ред.). Деревья из деревьев: построение филогенетических супердеревьев с помощью Clann - Springer. Методы молекулярной биологии. 537. Humana Press. С. 139–161. Дои:10.1007/978-1-59745-251-9_7. ISBN 978-1-58829-910-9. PMID 19378143.
  9. ^ Дэвис, Т .; Barraclough, T .; Чейз, М .; Soltis, P .; Soltis, D .; Саволайнен, В. (2004). «Отвратительная тайна Дарвина: выводы из супердерева покрытосеменных». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 101 (7): 1904–1909. Bibcode:2004PNAS..101.1904D. Дои:10.1073 / pnas.0308127100. ЧВК 357025. PMID 14766971.
  10. ^ Pisani, D .; Cotton, J .; Макинерни, Дж. (2007). «Супердеревья раскрывают химерическое происхождение геномов эукариот». Молекулярная биология и эволюция. 24 (8): 1752–1760. Дои:10.1093 / молбев / msm095. PMID 17504772.
  11. ^ Bininda-Emonds, O .; Cardillo, M .; Джонс, К .; MacPhee, R .; Beck, R .; Grenyer, R .; Цены.; Vos, R .; Gittleman, J .; Первис, А. (2007). «Отсроченный рост современных млекопитающих». Природа. 446 (7135): 507–512. Bibcode:2007Натура.446..507Б. Дои:10.1038 / природа05634. PMID 17392779.
  12. ^ Дэвис, Т .; Fritz, S .; Grenyer, R .; Orme, C .; Bielby, J .; Bininda-Emonds, O .; Cardillo, M .; Джонс, К .; Gittleman, J .; Mace, G.M .; Первис, А. (2008). «Филогенетические деревья и будущее биоразнообразия млекопитающих». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 Дополнение 1 (Дополнение_1): 11556–11563. Bibcode:2008PNAS..10511556D. Дои:10.1073 / pnas.0801917105. ЧВК 2556418. PMID 18695230.
  13. ^ Webb, C.O .; Акерли, Д. Д .; McPeek, M.A .; Донохью, М. Дж. (2002). «Филогении и экология сообщества». Ежегодный обзор экологии и систематики. 33: 475–505. Дои:10.1146 / annurev.ecolsys.33.010802.150448.