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进化树分析

构建进化树方法比较

【转载】分子进化树构建及数据分析的简介 分子进化树构建及数据分析的简介 mediocrebeing, rodger, lylover[1], klaus, oldfish, yzwpf [1] lylover. Email: lylover_2005@https://www.wendangku.net/doc/b39702696.html, 一、引言 开始动笔写这篇短文之前,我问自己,为什么要写这样的文章?写这样的文章有实际的意义吗?我希望能够解决什么样的问题?带着这样的疑惑,我随手在丁香园(DXY)上以关键字“进化分析求助”进行了搜索,居然有289篇相关的帖子(2006年9月12日)。而以关键字“进化分析”和“进化”为关键字搜索,分别找到2,733和7,724篇相关的帖子。考虑到有些帖子的内容与分子进化无关,这里我保守的估计,大约有3,000~4,000篇帖子的内容,是关于分子进化的。粗略地归纳一下,我大致将提出的问题分为下述的几类:1.涉及基本概念。例如,“分子进化与生物进化是不是一个概念”,“关于微卫星进化模型有没有什么新的进展”以及“关于Kruglyak的模型有没有改进的出现”,等等。 2.关于构建进化树的方法的选择。例如,“用boostrap NJ得到XX图,请问该怎样理解?能否应用于文章?用boostrap test中的ME法得到的是XXX树,请问与上个树比,哪个更好”,等等。 3.关于软件的选择。例如,“想做一个进化树,不知道什么软件能更好的使用且可以说明问题,并且有没有说明如何做”,“拿到了16sr RNA数据,打算做一个系统进化树分析,可是原来没有做过这方面的工作啊,都要什么软件”,“请问各位高手用clustalx做出来的进化树与phylip做的有什么区别”,“请问有做过进化树分析的朋友,能不能提供一下,做树的时候参数的设置,以及代表的意思。还有各个分支等数值的意思,说明的问题等”,等等。 4.蛋白家族的分类问题。例如,“搜集所有的关于一个特定domain的序列,共141条,做的进化树不知具体怎么分析”,等等。 5.新基因功能的推断。例如,“根据一个新基因A氨基酸序列构建的系统发生树,这个进化树能否说明这个新基因A和B同源,属于同一基因家族”,等等。 6.计算基因分化的年代。例如,“想在基因组水平比较两个或三个比较接近物种之间的进化年代的远近,具体推算出他们之间的分歧时间”,“如何估计病毒进化中变异所需时间”,等等。 7.进化树的编辑。例如生成的进化树图片,如何进行后续的编辑,比如希望在图片上标注某些特定的内容,等等。 由于相关的帖子太多,作者在这里对无法阅读全部的相关内容而致以歉意。同时,作者归纳的这七个问题也并不完全代表所有的提问。对于问题1所涉及到的基本的概念,作者推荐读者可参考由Masatoshi Nei与Sudhir Kumar所撰写的《分子进化与系统发育》(Molecular Evolution and Phylogenetics)一书,以及相关的分子进化方面的最新文献。对于问题7,作者之一lylover一般使用Powerpoint 进行编辑,而Photoshop、Illustrator及Windows自带的画图工具等都可以使用。

故障树分析方法

故障树分析(Fault Tree Analysis, FTA)故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的,它采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了,思路清晰,逻辑性强,可以做定性分析,也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它是安全系统工程的主要分析方法之一。一般来讲,安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。 1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告,即“拉姆森报告”,大量、有效地应用了FTA,从而迅速推动了它的发展。 1 数学基础 1.1基本概念 (1)集:从最普遍的意义上说,集就是具有某种共同可识别特点的项(事件)的集合。这些共同特点使之能够区别于他类事物。 (2)并集 把集合A的元素和集合B的元素合并在一起,这些元素的全体构成的集合叫做A与B的并集,记为A∪B或A+B。 若A与B有公共元素,则公共元素在并集中只出现一次。 例若A={a、b、c、d}; B={c、d、e、f}; A∪B= {a、b、c、d、e、f}。

(3)交集 两个集合A与B的交集是两个集合的公共元素所构成的集合,记为A∩B或A〃B。 根据定义,交是可以交换的,即A∩B=B∩A 例若 A={a、b、c、d}; B={c、d、e}; 则A∩B={c、d}。 (4)补集 在整个集合(Ω)中集合A的补集为一个不属于A集的所有元素的集。补集又称余,记为A′或A。 1.2 布尔代数规则 布尔代数用于集的运算,与普通代数运算法则不同。它可用于故障树分析,布尔代数可以帮助我们将事件表达为另一些基本事件的组合。将系统失效表达为基本元件失效的组合。演算这些方程即可求出导致系统失效的元件失效组合(即最小割集),进而根据元件失效概率,计算出系统失效的概率。 布尔代数规则如下(X、Y代表两个集合): (1)交换律 X〃Y=Y〃X X+Y=Y+X (2)结合律 X〃(Y〃Z)=(X〃Y)〃Z X+(Y+Z)=(X+Y)+Z (3)分配律 X〃(Y+Z)=X〃Y+X〃Z

进化树的研究

1 引言 生物信息学是生物技术的核心,是在分子生物学和信息科学共同发展的基础上产生的一门交叉学科,包含对生物数据的获取、处理、存储、分发、分析、挖掘等方面的研究内容。生物信息学的研究对于最终改善人类自身生活质量,解决健康问题等也有重大的作用。随着分子生物学的不断发展,人们惊奇地发现DNA 的双螺旋结构中蕴涵着生命的密码,四种核苷酸的排列、变化包含着许多遗传、进化信息。人类基因组计划以来,有关核酸(或蛋白质)序列和结构的数据成指数增长,而面对如此复杂的数据,计算机在此方面的应用必不可少。因此,生物信息学研究的目的就在于,人们通过数学、计算机科学等各种工具,可以阐明和理解大量数据包含的生物学意义。 由于深度测序和基因芯片技术的不断完善和发展,表达谱、转录组、基因组等数据不断增长。到目前为止,已被测序的昆虫基因至少有10个,被报道的转录组数据也有30多个。生物信息学在昆虫学研究中的应用价值随着昆虫学研究的不断深入和昆虫生物数据的大量积累越来越明显。大量医学昆虫、经济昆虫和农业昆虫的基因组在模式昆虫果蝇的基因组测序成功之后也相继被测序。昆虫种类繁多、进化关系复杂、个体发育系统多样对于生物的多样性组成也占有举足轻重的地位。此外,昆虫与人类的日常生活和生产亦有密切的关系。例如,家蚕、蜜蜂等经济类益虫能够为人类提供日常生产资料和生活资源,害虫能给人类带来巨大的损失。对昆虫基因组进行深入研究不仅能为传统昆虫学科的发展提供崭新的机遇,而且对深入了解昆虫的多样性及其生物学特征与本质具有重大意义。 所有生物都可以追溯到共同的祖先,生物的产生和分化就像树一样的生长,分叉,因此以树的形式来表示生物间的进化关系是非常合理的。根据各类生物间的亲缘关系的远近,把生物安置在树状图表上,简明地表示生物的进化历程和亲缘关系的树状结构就是进化树。在进化树上每个叶子结点代表一个物种,每一条边都被赋予一个适当的权值的话,两个物种之间的差异程度就可以用两个叶子结点间的最短距离来表示。 2 生物信息学

介绍几个进化树分析及其相关软件

大家好: 我在此介绍几个进化树分析及其相关软件的使用和应用范围。这几个软件分别是PHYLIP、PUZZLE、PAUP、TREEVIEW、CLUSTALX和PHYLO-WIN (LINUX)。 在介绍软件之前,我先简要地叙述一下有关进化树分析的一些方法学问题。进化树也称种系树,英文名叫“Phyligenetic tree”。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排列(To align sequences)。做ALIGNMENT的软件很多,最经常使用的有CLUSTALX和CLUSTALW,前者是在WINDOW下的而后者是在DOS下的。⑵要构建一个进化树(To reconstrut phyligenetic tree)。构建进化树的算法主要分为两类:独立元素法(discrete character methods)和距离依靠法(distance methods)。所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的(例如:一个序列上可能包含很多的酶切位点,而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的,也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态,当多个序列进行进化树分析时,进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了)。而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。进化树枝条的长度代表着进化距离。独立元素法包括最大简约性法(Maximum Parsimony methods)和最大可能性法(Maximum Likelihood methods);距离依靠法包括除权配对法(UPGMAM)和邻位相连法(Neighbor-joining)。⑶对进化树进行评估。主要采用Bootstraping法。进化树的构建是一个统计学问题。我们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。如果我们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。不同的算法有不同的适用目标。一般来说,最大简约性法适用于符合以下条件的多序列:i 所要比较的序列的碱基差别小,ii 对于序列上的每一个碱基有近似相等的变异率,iii 没有过多的颠换/转换的倾向,iv 所检验的序列的碱基数目较多(大于几千个碱基);用最大可能性法分析序列则不需以上的诸多条件,但是此种方法计算极其耗时。如果分析的序列较多,有可能要花上几天的时间才能计算完毕。UPGMAM(Unweighted pair group method with arithmetic mean)假设在进化过程中所有核苷酸/氨基酸都有相同的变异率,也就

乳酸菌系统进化树

Lactobacillus.plantarum 204Lactobacillus.pentosus Lactobacillus.paraplantarum 575Lactobacillus.collinoides Lactobacillus.brevis Lactobacillus.farciminis Lactobacillus.alimentarius Lactobacillus.paralimentarius Lactobacillus.kimchii Lactobacillus.sanfranciscensis Lactobacillus.lindneri Lactobacillus.fructivorans Lactobacillus.hilgardii Lactobacillus.parakefiri Lactobacillus.buchneri Lactobacillus.parabuchneri Lactobacillus.kefiri Lactobacillus.kunkeei P.selangorensis Lactobacillus.perolens Lactobacillus.algidus Lactobacillus.mali Lactobacillus.nagelii Lactobacillus.murinus Lactobacillus.animalis Lactobacillus.ruminus Lactobacillus.equi Lactobacillus.agilis Lactobacillus.cypricasei Lactobacillus.acidipiscis Lactobacillus.salivarius Lactobacillus.salicinius Lactobacillus.aviarius Lactobacillus.araffinosus Lactobacillus.coryniformis Lactobacillus.bifermentans Lactobacillus.sakei Lactobacillus.curvatus Lactobacillus.sharpeae Lactobacillus.manihotivorans Lactobacillus.rhamnosus Lactobacillus.zeae Lactobacillus.casei Lactobacillus.panis Lactobacillus.frumenti Lactobacillus.oris Lactobacillus.vaginalis Lactobacillus.pontis Lactobacillus.reuteri Lactobacillus.colehominis Lactobacillus.mucosae Lactobacillus.fermentum Lactobacillus.amylophilus Lactobacillus.johnsonii Lactobacillus.gasseri Lactobacillus.iners Lactobacillus.jensenii Lactobacillus.fornicalis Lactobacillus.psittaci https://www.wendangku.net/doc/b39702696.html,ctis Lactobacillus.delbrueckii Lactobacillus.bulgaricus Lactobacillus.acetotolerans Lactobacillus.hamsteri Lactobacillus.amylolyticus Lactobacillus.intestinalis Lactobacillus.gallinarum Lactobacillus.helveticus Lactobacillus.acidophilus Lactobacillus.crispatus Lactobacillus.amylovorus Lactobacillus.fructosus B.subtilis 99579999 99 704924 98 90 79 999999859996949999 9955 99 85746473999985 999445 404332 67 89 7599 998475999972 6599 5799 52 4798 92 97 91853836481621 59 49 3943 358829 37 12 16 0.01

进化树分析步骤

进化树分析步骤 一、用CLUSTALX(1.83)排列序列(alignment) 方法: 1、打开记事本,以FASTA格式粘贴序列到记事本,所有要比对的序列都这么粘贴,格式如下: >aa (序列名称) aaagggtttttcccc(序列) >bb aaagggtttttcccc >cc aaagggtttttcccc 2、用ClustalX打开记事本文件。导入第一个文件用load sequence, 后面的文件用append sequence。都在file下拉菜单里。 3、用ClustalX排序后,输出格式为*.PHY,保存。用记事本打开如下图: 图中的8和50分别表示8个序列和每个序列有50个碱基。 二、phylip软件进行进化树分析 1、打开软件SEQBOOT

路径输入刚才生成的*.PHY文件,并在Random number seed (must be odd) ?的下面输入一个4N+1的数字后,屏幕显示如下: 图中的D、J、R、I、O、1、2代表可选择的选项,键入这些字母,程序的条件就会发生改变。D选项无须改变。J选项有三种条件可以选择,分别是Bootstrap、Jackknife 和Permute。文章上面提到用Bootstraping法对进化树进行评估,所谓Bootstraping 法就是从整个序列的碱基(氨基酸)中任意选取一半,剩下的一半序列随机补齐组成一个新的序列。这样,一个序列就可以变成了许多序列。一个多序列组也就可以变成许多个多序列组。根据某种算法(最大简约性法、最大可能性法、除权配对法或邻位相连法)每个多序列组都可以生成一个进化树。将生成的许多进化树进行比较,按照多数规则(majority-rule)我们就会得到一个最“逼真”的进化树。Jackknife 则是另外一种随机选取序列的方法。它与Bootstrap法的区别是不将剩下的一半序列补齐,只生成一个缩短了一半的新序列。Permute是另外一种取样方法,其目的与Bootstrap和Jackknife法不同。R选项让使用者输入republicate的数目。所谓republicate 就是用Bootstrap法生成的一个多序列组。根据多序列中所含的序列的数目的不同可以选取不同的republicate。当我们设置好条件后,键入Y按回车。得到一个文件outfile。(提示:在此最好把outfile更名为outfile1,因为后面步骤生成的文件都为outfile,可以一次更名为outfile1、outfile2….outfileN) Outfile用记事本打开如下:

故障树分析法--最新,最全

故障树分析法(Fault Tree Analysis简称FTA) 概念 什么是故障树分析法 故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的,它采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了,思路清晰,逻辑性强,可以做定性分析,也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它是安全系统工程的主要分析方法之一。一般来讲,安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。 1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告,即“拉姆森报告”,大量、有效地应用了FTA,从而迅速推动了它的发展。目前,故障树分析法虽还处在不断完善的发展阶段,但其应用范围正在不断扩大,是一种很有前途的故障分析法。 故障树分析(Fault Tree Analysis)是以故障树作为模型对系统进行可靠性分析的一种方法,是系统安全分析方法中应用最广泛的一种自上而下逐层展开的图形演绎的分析方法。在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析,画出逻辑框图(失效树),从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率,以计算的系统失效概率,采取相应的纠正措施,以提高系统可靠性的一种设计分析方法。 故障树分析方法在系统可靠性分析、安全性分析和风险评价中具有重要作用和地位。是系统可靠性研究中常用的一种重要方法。它是在弄清基本失效模式的基础上,通过建立故障树的方法,找出故障原因,分析系统薄弱环节,以改进原有设备,指导运行和维修,防止事故的产生。故障树分析法是对复杂动态系统失效形式进行可靠性分析的有效工具。近年来,随着计算机辅助故障树分析的出现,故障树分析法在航天、核能、电力、电子、化工等领域得到了广泛的应用。既可用于定性分析又可定量分析。 故障树分析(Fault Tree Analysis)是一种适用于复杂系统可靠性和安全性分析的有效工具,是一种在提高系统可靠性的同时又最有效的提高系统安全性的方法。当前,超大型工程的建设,对可靠性,安全性提出了更高的要求,因此,故障树分析法已经广泛的应用到宇航,核能,化工,电子,机械和采矿等各个领域。 故障树分析法(Fault Tree Analysis) 简称故障树法,记作FTA [21],[21] R G B . On the Analysis of Fault Trees ,[J] . IEEE Trans .1975 : 175 一185是一种采用逻辑推理,将系统故障形成原因由总体至部分按树枝状逐级细化,并绘出逻辑结构图(即故障树)的分析方法。其目的在于判明基本故障,确定故障的原因、影响和发生的概率。这种方法形象直观,并且能为使用单位提供明确的改进信息,所以为广大的工程技术人员所欢迎。 故障树分析法(Fault Tree Analysis,简称FTA)是在一定条件下用逻辑推理的方法,通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析,画出逻辑框图(即故障树),从而确定系统故障原因的各种可能组合方式及其发生概率,计算系统故障概率,以采取相应的纠正措施,是提高系统可靠性的一种设计分析方法。同时,故障树分析法是可靠性工程的重要分支,是目前国内外公认的对复杂系统安全性、可靠性分析的一种实用方法。该方法可以让分析者对系统有更深入的认识,对有关系统结构、功能故障及维护保障知识更加系统化,从而使在设计、制造、使用和维护过程中的可靠性的改

分子进化树构建及数据分析的简介

【转载】分子进化树构建及数据分析的简介+oldfish的批评意见 分子进化树构建及数据分析的简介 mediocrebeing, rodger, lylover1[1], klaus, oldfish, yzwpf 一、引言 开始动笔写这篇短文之前,我问自己,为什么要写这样的文章?写这样的文章有实际的意义吗?我希望能够解决什么样的问题?带着这样的疑惑,我随手在丁香园(DXY)上以关键字“进化分析求助”进行了搜索,居然有289篇相关的帖子(2006年9月12日)。而以关键字“进化分析”和“进化”为关键字搜索,分别找到2,733和7,724篇相关的帖子。考虑到有些帖子的内容与分子进化无关,这里我保守的估计,大约有3,000~4,000篇帖子的内容,是关于分子进化的。粗略地归纳一下,我大致将提出的问题分为下述的几类: 1.涉及基本概念。例如,“分子进化与生物进化是不是一个概念”,“关于微卫星进化模型有没有什么新的进展”以及“关于Kruglyak的模型有没有改进的出现”,等等。2.关于构建进化树的方法的选择。例如,“用boostrap NJ得到XX图,请问该怎样理解?能否应用于文章?用boostrap test中的ME法得到的是XXX树,请问与上个树比,哪个更好”,等等。 3.关于软件的选择。例如,“想做一个进化树,不知道什么软件能更好的使用且可以说明问题,并且有没有说明如何做”,“拿到了16sr RNA数据,打算做一个系统进化树分析,可是原来没有做过这方面的工作啊,都要什么软件”,“请问各位高手用clustalx做出来的进化树与phylip做的有什么区别”,“请问有做过进化树分析的朋友,能不能提供一下,做树的时候参数的设置,以及代表的意思。还有各个分支等数值的意思,说明的问题等”,等等。 4.蛋白家族的分类问题。例如,“搜集所有的关于一个特定domain的序列,共141条,做的进化树不知具体怎么分析”,等等。 5.新基因功能的推断。例如,“根据一个新基因A氨基酸序列构建的系统发生树,这个进化树能否说明这个新基因A和B同源,属于同一基因家族”,等等。 6.计算基因分化的年代。例如,“想在基因组水平比较两个或三个比较接近物种之间的进化年代的远近,具体推算出他们之间的分歧时间”,“如何估计病毒进化中变异所需时间”,等等。 7.进化树的编辑。例如生成的进化树图片,如何进行后续的编辑,比如希望在图片上标注某些特定的内容,等等。 由于相关的帖子太多,作者在这里对无法阅读全部的相关内容而致以歉意。同时,作者归纳的这七个问题也并不完全代表所有的提问。对于问题1所涉及到的基本的概念,作者推荐读者可参考由Masatoshi Nei与Sudhir Kumar所撰写的《分子进化与系统发育》(Molecular Evolution and Phylogenetics)一书,以及相关的分子进化方面的最新文献。对于问题7,作者之一lylover一般使用Powerpoint进行编辑,而Photoshop、Illustrator及Windows自带的画图工具等都可以使用。

运用mega5构建系统发生进化树.

1.准备序列文件 准备fasta格式序列文件(fasta格式:大于号>后紧跟序列名,换行后是序列。举例如下)。每条序列可以单独为一个文件,也可以把所有序列放在同一文件内。 核酸序列: >sequence1_name CCTGGCTCAGGATGAACGCT 氨基酸序列: >sequence2_name MQSPINSFKKALAEGRTQIGF 2.多序列比对 打开MEGA 5,点击Align,选择Edit/Build Alignment,选择Create a new alignment,点击OK。

这时需要选择序列类型,核酸(DNA)或氨基酸(Protein)。 选择之后,在弹出的窗口中直接Ctrl + V粘贴序列(如果所有序列在同一个文件中,即可全选序列,复制)。也可以:点击Edit,选择Insert Sequence From File,选择序列文件(可多选)。

序列文件加载之后,呈蓝色背景(为选中状态)。点击按钮,选择Align DNA (如果是氨基酸序列,则会出现Align Protein)。弹出的窗口中设置比对参数,一般都是采用默认参数即可。点击OK,开始多序列比对。

比对完成后,呈现以下状态。 这时需要截齐两端含有---的序列:选中含有---的序列,按键Delete删除(注意:两端都需要截齐)。截齐之后,保存文件为:filename.mas

3.构建系统进化树 多序列比对窗口,点击Data,选择Phylogenetic Analysis,弹出窗口询问:所用序列是否编码蛋白质,根据实际情况选择Yes或No。此时,多序列比对文件就激活了,可以返回MEGA 5主界面建树了。

进化树选择

系统进化树构建及数据分析的简介 Posted on 08 六月2009 by 柳城,阅读1,278 简洁版繁體 一、引言 开始动笔写这篇短文之前,我问自己,为什么要写这样的文章?写这样的文章有实际的意义吗?我希望能够解决什么样的问题?带着这样的疑惑,我随手在丁香园(DXY)上以关键字“进化分析求助”进行了搜索,居然有289篇相关的帖子(2006年9月12日)。而以关键字“进化分析”和“进化”为关键字搜索,分别找到2,733和7,724篇相关的帖子。考虑到有些帖子的内容与分子进化无关,这里我保守的估计,大约有3,000~4,000篇帖子的内容,是关于分子进化的。粗略地归纳一下,我大致将提出的问题分为下述的几类: 1.涉及基本概念 例如,“分子进化与生物进化是不是一个概念”,“关于微卫星进化模型有没有什么新的进展”以及“关于Kruglyak的模型有没有改进的出现”,等等。 2.关于构建进化树的方法的选择 例如,“用boostrap NJ得到XX图,请问该怎样理解?能否应用于文章?用boostrap test中的ME法得到的是XXX树,请问与上个树比,哪个更好”,等等。 3.关于软件的选择 例如,“想做一个进化树,不知道什么软件能更好的使用且可以说明问题,并且有没有说明如何做”,“拿到了16sr RNA数据,打算做一个系统进化树分析,可是原来没有做过这方面的工作啊,都要什么软件”,“请问各位高手用ClustalX做出来的进化树与phylip做的有什么区别”,“请问有做过进化树分析的朋友,能不能提供一下,做树的时候参数的设置,以及代表的意思。还有各个分支等数值的意思,说明的问题等”,等等。 4.蛋白家族的分类问题 例如,“搜集所有的关于一个特定domain的序列,共141条,做的进化树不知具体怎么分析”,等等。 5.新基因功能的推断 例如,“根据一个新基因A氨基酸序列构建的系统发生树,这个进化树能否说明这个新基因A和B同源,属于同一基因家族”,等等。 6.计算基因分化的年代 例如,“想在基因组水平比较两个或三个比较接近物种之间的进化年代的远近,具体推算出他们之间的分歧时间”,“如何估计病毒进化中变异所需时间”,等等。 7.进化树的编辑 例如生成的进化树图片,如何进行后续的编辑,比如希望在图片上标注某些特定的内容,等等。 由于相关的帖子太多,作者在这里对无法阅读全部的相关内容而致以歉意。同时,作者归纳的这七个问题也并不完全代表所有的提问。对于问题1所涉及到的基本的概念,作者推荐读者可参考由Masatoshi Nei与Sudhir Kumar所撰写的《分子进化与系统发育》(Molecular Evolution and Phylogenetics)一书,以及相关的分子进化方面的最新文献。对于问题7,作者之一lylover一般使用Powerpoint进行编辑,而Photoshop、Illustrator及Windows自带的画图工具等都可以使用。 这里,作者在这里对问题2-6进行简要地解释和讨论,并希望能够初步地解答初学者的一些疑问。 二、方法的选择 首先是方法的选择。基于距离的方法有UPGMA、ME(Minimum Evolution,最小进化法)和NJ(Neighbor-Joining,邻接法)等。其他的几种方法包括MP(Maximum parsimony,最

事件树分析方法

事件树分析方法 一、基本概念 事件树分析起源于决策树分析,它是一种按事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果,从而进行危险源辨识的方法。 一起事故的发生,是许多原因事件相继发生的结果,其中,一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件的,而一事件的出现,又会引起另一些事件的出现。在事件发生的顺序上,存在着因果的逻辑关系。事件树分析法是一种时序逻辑的事故分析方法,它以一初始事件为起点,按照事故的发展顺序,分成阶段,一步一步地进行分析,每一事件可能的后续事件只能取完全对立的两种状态(成功或失败,正常或故障,安全或危险等)之一的原则,逐步向结果方面发展,直到达到系统故障或事故为止。所分析的情况用树枝状图表示,故叫事件树。它既可以定性地了解整个事件的动态变化过程,又可以定量计算出各阶段的概率,最终了解事故发展过程中各种状态的发生概率。 二、事件树分析法的作用 1.ETA可以事前预测事故及不安全因素,估计事故的可能后果,寻求最经济的预防手段和方法。 2.事后用ETA分析事故原因,十分方便明确。 3.ETA的分析资料既可作为直观的安全教育资料,也有助于推测类似事故的预防对策。 4.当积累了大量事故资料时,可采用计算机模拟,使ETA对事故的预测更为有效。 5.在安全管理上用ETA对重大问题进行决策,具有其他方法所不具备的优势。

三、事件树的编制程序 (一)确定初始事件 事件树分析是一种系统地研究作为危险源的初始事件如何与后续事件形成时序逻辑关系而最终导致事故的方法。正确选择初始事件十分重要。初始事件是事故在未发生时,其发展过程中的危害事件或危险事件,可以用两种方法确定初始事件: 根据系统设计、系统危险性评价、系统运行经验或事故经验等确定; 根据系统重大故障或事故树分析,从其中间事件或初始事件中选择。 (二)判定安全功能 系统中包含许多安全功能,在初始事件发生时消除或减轻其影响以维持系统安全运行。 (三)绘制事件树 从初始事件开始,按事件发展过程自左向右绘制事件树,用树枝代表事件发展途径。首先考察初始事件一旦发生时最先起作用的安全功能,把可以发挥功能的状态画在上面的分枝,不能发挥功能的状态画在下面的分枝。然后依次考察各种安全功能的两种可能状态,把发挥功能的状态(又称成功状态)画在上面的分枝,把不能发挥功能的状态(又称失败状态)画在下面的分枝,直到到达系统故障或事故为止。事件树编制过程如图5-3-1所示。 (四)简化事件树 在绘制事件树的过程中,可能会遇到一些与初始事件或与事故无关的安全功能,或者其功能关系相互矛盾、不协调的情况,需用工程

几个进化树相关软件的使用方法

几个进化树相关软件的使用方法 我在此介绍几个进化树分析及其相关软件的使用和应用范围。这几个软件分别是PHYLIP、PUZZLE、PAUP、TREEVIEW、CLUSTALX和PHYLO-WIN (LINUX)。 在介绍软件之前,我先简要地叙述一下有关进化树分析的一些方法学问题。进化树也称种系树,英文名叫“Phyligenetic tree”。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排列(To align sequences)。做ALIGNMENT的软件很多,最经常使用的有CLUSTALX和CLUSTALW,前者是在WINDOW下的而后者是在DOS下的。⑵要构建一个进化树(To reconstrut phyligenetic tree)。构建进化树的算法主要分为两类:独立元素法(discrete character methods)和距离依靠法(distance methods)。所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的(例如:一个序列上可能包含很多的酶切位点,而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的,也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态,当多个序列进行进化树分析时,进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了)。而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。进化树枝条的长度代表着进化距离。独立元素法包括最大简约性法(Maximum Parsimony methods)和最大可能性法(Maximum Likelihood methods);距离依靠法包括除权配对法(UPGMAM)和邻位相连法(Neighbor-joining)。⑶对进化树进行评估。主要采用Bootstraping法。进化树的构建是一个统计学问题。我们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。如果我们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。不同的算法有不同的适用目标。一般来说,最大简约性法适用于符合以下条件的多序列:i 所要比较的序列的碱基差别小,ii 对于序列上的每一个碱基有近似相等的变异率,iii 没有过多的颠换/转换的倾向,iv 所检验的序列的碱基数目较多(大于几千个碱基);用最大可能性法分析序列则不需以上的诸多条件,但是此种方法计算极其耗时。如果分析的序列较多,有可能要花上几天的时间才能计算完毕。UPGMAM(Unweighted pair group method with arithmetic mean)假设在进化过程中所有核苷酸/氨基酸都有相同的变异率,也就

构建系统进化树的方法步骤

构建系统进化树的方法步骤 1. 建树前的准备工作 1.1 相似序列的获得——BLAST BLAST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,并作为内核向两端延伸,以找出尽可能长的相似序列片段。 首先登录到提供BLAST服务的常用网站,比如国内的CBI、美国的NCBI、欧洲的EBI和日本的DDBJ。这些网站提供的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, complete sequence Score = 2020 bits (1019), Expect = 0.0 Identities = 1382/1497 (92%), Gaps = 8/1497 (0%) Strand = Plus / Plus Query: 1 gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggaaaggccctttcgggggt 60 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||| ||||| Sbjct: 1 gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggtaaggcccttc--ggggt 58 Query: 61 actcgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtaacctgccttcagctctgggataagc 120 || ||||||||||||||||||||||||||||||| | |||||| ||||||||||||| Sbjct: 59 acacgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtgatctgcctcgtactctgggataagc 118 Score :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;

事件树分析方法与事故树分析方法的不同点

定义 事件树分析(Event Tree Analysis,简称ETA)起源于决策树分析(简称DTA),它是一种按事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果,从而进行危险源辨识的方法。 一起事故的发生,是许多原因事件相继发生的结果,其中,一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件的,而一事件的出现,又会引起另一些事件的出现。在事件发生的顺序上,存在着因果的逻辑关系。事件树分析法是一种时序逻辑的事故分析方法,它以一初始事件为起点,按照事故的发展顺序,分成阶段,一步一步地进行分析,每一事件可能的后续事件只能取完全对立的两种状态(成功或失败,正常或故障,安全或危险等)之一的原则,逐步向结果方面发展,直到达到系统故障或事故为止。所分析的情况用树枝状图表示,故叫事件树。它既可以定性地了解整个事件的动态变化过程,又可以定量计算出各阶段的概率,最终了解事故发展过程中各种状态的发生概率。 2、功能 ETA可以事前预测事故及不安全因素,估计事故的可能后果,寻求最经济的预防手段和方法。 事后用ETA分析事故原因,十分方便明确。 ETA的分析资料既可作为直观的安全教育资料,也有助于推测类似事故的预防对策。 当积累了大量事故资料时,可采用计算机模拟,使ETA对事故的预测更为有效。 在安全管理上用ETA对重大问题进行决策,具有其他方法所不具备的优势。 3、事件树编制 (1)确定初始事件 事件树分析是一种系统地研究作为危险源的初始事件如何与后续事件形成时序逻辑关系而最终导致事故的方法。正确选择初始事件十分重要。初始事件是事故在未发生时,其发展过程中的危害事件或危险事件,如机器故障、设备损坏、能量外逸或失控、人的误动作等。可以用两种方法确定初始事件: ①根据系统设计、系统危险性评价、系统运行经验或事故经验等确定; ②根据系统重大故障或事故树分析,从其中间事件或初始事件中选择。 (2)判定安全功能 系统中包含许多安全功能,在初始事件发生时消除或减轻其影响以维持系统的安全运行。常见的安全功能列举如下: ①对初始事件自动采取控制措施的系统,如自动停车系统等; ②提醒操作者初始事件发生了的报警系统; ③根据报警或工作程序要求操作者采取的措施; ④缓冲装置,如减振、压力泄放系统或排放系统等; ⑤局限或屏蔽措施等。 (3)绘制事件树 从初始事件开始,按事件发展过程自左向右绘制事件树,用树枝代表事件发展途径。首先考察初始事件一旦发生时最先起作用的安全功能,把可以发挥功能的状态画在上面的分枝,不能发挥功能的状态画在下面的分枝。然后依次考察各种安全功能的两种可能状态,把发挥功能的状态(又称成功状态)画在上面的分枝,把不能发挥功能的状态(又称失败状态)画在下面的分枝,直到到达系统故障或事故为止。 (4)简化事件树

MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例)

MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例) 本文是看中国慕课山东大学生物信息学课程总结出来的 分子进化的研究对象是核酸和蛋白质序列。研究某个基因的进化,是用它的DNA序列,还是翻译后的蛋白质序列呢?序列的选取要遵循以下原则:1)如果DNA序列的两两间的一致度≥70%,选用DNA 序列。因为,如果DNA序列都如此相似,它的蛋白质会相似到看不出区别,这对构建系统发生树是不利的。所以这种情况下应该选用DNA序列,而不选蛋白质序列。2)如果DNA序列的两两间的一致度≤70%,DNA序列和蛋白质序列都可以选用。 1. 将要用于构建系统进化树的所有序列合并到同一个fasta格式文件,注意:所有序列的方向都要保持一致( 5’-3’)。 想要做系统发生树先要做多序列比对,然后把多序列比对的结果提交给建树软件进行建树,所以在用MEGA建树时可以输入一个已经比对好的多序列比对,也可以输入一条原始序列,让MEGA先来做多序列比对,再建树(一般我们都是原始序列)。所以我们以后者为例。 2.打开MEGA软件,选择主窗口的”File”→“Open A File”→找到并打开fasta文件,这时会询问以何种方式打开,我们是原始序列,需要先进行多序列比对,所以选择“Align”。如果是比对好的多序列比对可以直接选择“Analyze”。 3.在打开的Alignment Explorer窗口中选择”Alignment”-“Align by ClustalW”进行多序列比对(MEGA提供了ClustalW和Muscle两种多序列比对方法,这里选择熟悉的ClustalW),弹出窗口询问“Nothing selected for alignment,Select all?”选择“OK”。 4. 之后,弹出多序列比对参数设置窗口。这个窗口和EMBL在线多序列比对一样,可以设置替换记分矩阵、不同的空位罚分(罚分填写的是正数,计算时按负数计算)等参数。MEGA的所有默认参数都是经过反复考量设置的,这保证了MEGA傻瓜机全自动档的品质,所以当你无从下手,或者没有什么特别要求的时候,直接点击“OK”,接受这些默认参数,开始多序列比对。

MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例)教学文案

M E G A构建系统进化树的步骤(以M E G A7为 例)

MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例) 本文是看中国慕课山东大学生物信息学课程总结出来的 分子进化的研究对象是核酸和蛋白质序列。研究某个基因的进化,是用它的DNA序列,还是翻译后的蛋白质序列呢?序列的选取要遵循以下原则:1)如果DNA序列的两两间的一致度≥70%,选用DNA序列。因为,如果DNA序列都如此相似,它的蛋白质会相似到看不出区别,这对构建系统发生树是不利的。所以这种情况下应该选用DNA序列,而不选蛋白质序列。2)如果DNA 序列的两两间的一致度≤70%,DNA序列和蛋白质序列都可以选用。 1. 将要用于构建系统进化树的所有序列合并到同一个fasta格式文件,注意:所有序列的方向都要保持一致 ( 5’-3’)。 想要做系统发生树先要做多序列比对,然后把多序列比对的结果提交给建树软件进行建树,所以在用MEGA建树时可以输入一个已经比对好的多序列比对,也可以输入一条原始序列,让MEGA先来做多序列比对,再建树(一般我们都是原始序列)。所以我们以后者为例。 2.打开MEGA软件,选择主窗口的”File”→“Open A File”→找到并打开fasta文件,这时会询问以何种方式打开,我们是原始序列,需要先进行多序列比对,所以选择“Align”。如果是比对好的多序列比对可以直接选择“Analyze”。 3.在打开的Alignment Explorer窗口中选择”Alignment”-“Align by ClustalW”进行多序列比对(MEGA提供了ClustalW和Muscle两种多序列比对方法,这

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