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。
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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。