RT = Reverse Transcriptase
逆転写酵素得られたアラインメントを使って MEGA で系統樹を作成
(1) MEGA
を起動してmafft
で作成したアラインメントの読み込み(2) MEGA
形式へのデータの変換(3)
モデル選択(1)
近隣結合法による系統樹の構築得られたアラインメントを使って MEGA で系統樹を作成
(1) MEGA
を起動してmafft
で作成したアラインメントの読み込み(2) MEGA
形式へのデータの変換(3)
モデル選択(1)
近隣結合法による系統樹の構築MEGA の起動
① 左下のスタートをクリック
②下部ウィンドウに
MEGA
と入力 ③MEGA
のアイコンが出てくる ので、クリックして起動起動画面 左上に注目
メニューバーの File を
クリック
Open A File/Session を選択
ファイル選択のウィンドウが表示される
前ページのファイル選択ウィンドウを拡大したもの
スクロールバーで表示位置を変更しながら ファイルを探して選択
ファイルがおかれているフォルダを選択してクリック
ファイルを選択すると、 File name ウィンドウ にファイル名が現れる
この状態で Open をクリック
①
②
③
アラインメントを表示するウィンドウが表意される
得られたアラインメントを使って MEGA で系統樹を作成
(1) MEGA
を起動してmafft
で作成したアラインメントの読み込み(2) MEGA
形式へのデータの変換(3)
モデル選択(1)
近隣結合法による系統樹の構築アラインメントを表示するウィンドウが表意される
Utilities
をクリックConvert to MEGA Format
を選択OK をクリック
MEGA
形式のデータを保存するファイル名を入力するウィンドウが開く*
の部分を書き換える。拡張子(.meg)
は変更してはいけない前ページのファイル名入力ウィンドウを拡大 ファイル名を
*
から書き換える変換が終了したことを示すメッセージ。
OK
をクリックMEGA 形式に変換されたアラインメントが表示される
得られたアラインメントを使って MEGA で系統樹を作成
(1) MEGA
を起動してmafft
で作成したアラインメントの読み込み(2) MEGA
形式へのデータの変換(3)
モデル選択(1)
近隣結合法による系統樹の構築①
Models
をクリック②
Find Best DNA.Protein Models (ML)
をクリック現在
active
ばファイル(=hivpol.meg)
を使用するかを 聞いてくるウィンドウが開くYes
をクリックモデル選択の計算のオプション確認のウィンドウが開く 黄色の部分が
Automatic Nucleotide
Complete deletion
になっていることを確認して、
Compute
をクリック計算経過を示すウィンドウが開く
結果画面出力 行がモデル
列に情報量基準とパラメータが書かれている
BIC, AICc :
情報量基準この表が
BIC
でソートされている 情報量は小さい方が良いlnL:
対数尤度大きい方が良い
BIC
最小のT92+G
モデルを今回使用することにするこのウィンドウは閉じる
得られたアラインメントを使って MEGA で系統樹を作成
(1) MEGA
を起動してmafft
で作成したアラインメントの読み込み(2) MEGA
形式へのデータの変換(3)
モデル選択(1)
近隣結合法による系統樹の構築とbootstrap
解析①
Phylogeny
をクリックし プルダウンメニューから②
Construct/Test Neighbor-Joining Tree…
を選択
現在
active
なファイル(=hivpol.meg)
を使用するかを 問い合せるウィンドウが開くので、Yes
をクリック計算の設定を問い合わせるウィンドウが開く 黄色の部分が変更可能
Bootstrap
法デフォルトのリサンプリング回数
は
500
まんで、右端をクリックした時に現れる上下の矢印の上向矢印をクリックし
1000
にする。Model/Method
は、デフォルトはNo. of differences
になっている モデル選択の結果に従い、T92+G
に変更する。Tamura 3-parameter
モデルは1992
に提案されており、これが
T92
に相当すると考えられるので、これを選択。Tamura
の3
パラメータを選択するとRates among Sites
では、Gamma
Distributed
が自動的に選択される これがモデル選択の+G
の部分Compute
をクリックして計算計算の進行状況を 示すウィンドウが表示
計算が終わると 系統樹が別の ウィンドウに表示 される。
Victim (Maria)
から単離されたHIV
は、Robert
の患者から単離された
HIV
に近縁（ただし、
bootstrap support
(bootstrap probability
ともよぶ）小さい）
デフォルトでは
Original Tree
が表示されているBootstrap consensus tree
のタブを選択1000
回のbootstrap
サンプルのそれぞれについて構築された 系統樹のコンセンサスが
示される。
系統樹の枝振り（トポロジー）
についてのみコンセンサス
が示されており、枝の長さには 意味はない。
コンセンサスでも
Victim
由来HIV
はPatient
由来HIV
に近い再び、
Original tree
タブを選択①
Original tree
タブを選択し オリジナルの系統樹を表示
② メニューバーの
File
を クリック③
Export Current Tree (Newick)
を選択Newick
形式のデータを 保存するファイル名を 聞いてくるので、Hivpol.nwk
とファイル名を 指定してSave
をクリックhivpol.nwk
をメモ帳で開く(((((((((((((((V1.MIC.RT:0.00183356,V2.MIC.RT:-0.00005991)0.8910:0.00358471,P6¥
.MIC.RT:-0.00000974)0.1770:0.00000487,V1.BCM.RT:-0.00000487)0.1240:0.00000487,P¥
5.BCM.RT:-0.00000487)0.1580:0.00000487,V2.BCM.RT:-0.00000649)0.6510:0.00179596,¥
P6.BCM.RT:-0.00002443)0.2560:0.00047535,(P3.MIC.RT:0.00247068,(P5.MIC.RT:0.0001¥
0360,(P4.BCM.RT:-0.00001486,(P1.BCM.RT:0.00180051,P7.BCM.RT:-0.00002890)0.3290:¥
0.00001486)0.6290:0.00167160)0.3700:0.00110497)0.1450:0.00042271)0.1300:0.00012¥
758,(P2.MIC.RT:0.00692434,(P3.BCM.RT:0.00000000,P4.MIC.RT:0.00000000)0.3170:0.0¥
0022865)0.3800:0.00123392)0.2950:0.00120878,P2.BCM.RT:0.00151719)0.1530:0.00021¥
449,LA32.RT:0.00555837)0.1380:0.00004296,(LA08.RT:0.00517567,LA05.RT:0.01117874¥
)0.4190:0.00175445)0.2030:0.00101235,P1.MIC.RT:0.00223222)0.3350:0.00231784,LA1¥
8.RT:0.00719763)0.0810:0.00037487,((((LA29.RT:0.01283766,LA06.RT:0.00724592)0.3¥
080:0.00136025,LA12.RT:0.00407447)0.1500:0.00100562,(LA28.RT:0.01213187,LA07.RT¥
:0.00795380)0.5010:0.00248453)0.0890:0.00048663,((LA10.RT:0.00771152,LA23.RT:0.¥
01441878)0.4210:0.00234077,((((LA04.RT:0.00992803,LA25.RT:0.01196780)0.2190:0.0¥
0075079,LA27.RT:0.00367005)0.1520:0.00156941,(LA22.RT:0.01275031,LA30.RT:0.0111¥
6664)0.2420:0.00081036)0.0260:0.00057137,((LA17.RT:0.00971516,LA13.RT:0.0103715¥
9)0.5080:0.00308458,(LA31.RT:0.00767816,(LA14.RT:0.01046118,(LA21.RT:0.00708465¥
,LA24.RT:0.00192401)0.8140:0.00438466)0.2290:0.00054839)0.1320:0.00076469)0.146¥
0:0.00116298)0.0090:0.00046111)0.0210:0.00077806)0.0200:0.00022654)0.1420:0.001¥
01897,LA16.RT:0.00625876)0.5290:0.00018712,(LA26.RT:0.00566221,LA02.RT:0.016280¥
61)0.5290:0.00268962);
Newick
形式とは、系統樹の情報を、テキストとして記述したもの合衆国の法廷ではじめて分子系統解析が利用された のがこの事件
1998 年、 Robert White は二級殺人について有罪判決
をうけ現在 50 年の禁固刑に服している
モデル選択のモデルとは何か 距離の最尤推定とは何か
bootstrap support (bootstrap probablity) とは何か？
Newick 形式とは何か？
参考文献
Samuelsson, T. (2012) “Genomics and Bioinformatics - An Introduction to Programming Tools - “
Cambridge Univ Press
今回の配列データの入手と、
mafft
によるマルチプルアラインメント配列データは NCBI に登録されている AY156734 – AY156907
配列を取得
Multi FASTA 形式のファイルで保存 mafft で multiple alignment
MEGA で系統解析
NCBI をググる
クリック
①
AY156734
を入力②
Search
をクリック前ページの入力ウィンドウを拡大したもの
Genes
の中のPopSet
をクリック前ページの
Genes
部分を拡大PopSet
をクリック前ページのトップを拡大
FASTA
をクリックMulti-Fasta
形式で配列が表示される前ページの図のトップを拡大
画面右上の Send to をクリック
Send to をクリックすると図のようなメニューが出てくる
File をチェックすると、下部のメニューが出てくるので
最下段の Create File をクリック
OK をおしてファイルを保存
>gi|24209939|gb|AY156734.1| HIV-1 clone P1.BCM.RT from USA reverse transcriptase (pol) gene, partial CCCATAAGTCCTATTGAAACTGTACCAGTAAAATTAAAGCCAGGAATGGATGGCCCAAAAGTTAAACAAT
GGCCACTGACAGAAGAAAAAATAAAAGCATTAGTAGAAATTTGTACAGAAATGGAAAAGGAAGGAAAAAT TTCAAAAATTGGGCCTGAAAATCCATACAATACTCCAGTATTTGCCATAAAGAAAAAAGACAGTACTAAA TGGAGAAAATTAGTAGATTTCAGAGAACTTAATAAGAGAACTCAGGACTTCTGGGAAGTTCAATTAGGAA TACCACATCCTGCAGGGTTAAAAAAGAAAAAATCAGTAACAGTGCTGGATGTGGGTGATGCATATTTTTC AGTTCCCTTAGATAAAGAGTTCAGGAAGTATACTGCATTTACCATACCTAGTATAAACAATGAGACACCA GGGATTAGATATCAGTACAATGTGCTTCCACAGGGATGGAAAGGATCACCAGCAATATTCCAAAGTAGCA TGACAAAAATCTTAGAGCCTTTTAGAAAACAAAATCCAGACATAGTTATCTATCAATACATGGATGATCT GTATGTAGGATCTGACTTAGAAATAGGGCAGCATAGAATAAAAATAGAGGAACTAAGACAACATCTGTTG AAGTGGGGACTTACCACACCAGACAAAAAACATAAGAAGGAACCCCCATTCCTTTGGAT
>gi|24209941|gb|AY156735.1| HIV-1 clone P2.BCM.RT from USA reverse transcriptase (pol) gene, partial CCCATAAGTCCTATTGAAACTGTACCAGTAAAATTAAAGCCAGGAATGGATGGCCCAAAAGTTAAGCAAT
GGCCACTGACAGAAGAAAAAATAAAAGCATTAGTAGAAATTTGTACAGAAATGGAAAAGGAAGGAAAAAT TTCAAAAATTGGGCCTGAAAATCCATACAATACTCCAGTATTTGCCATAAAGAAAAAAGACAGTACTAAA TGGAGAAAATTAGTAGATTTCAGAGAACTTAATAAGAGAACTCAAGACTTCTGGGAAGTTCAATTAGGAA TACCACATCCTGCAGGGTTAAAAAAGAAAAAATCAGTAACAGTGCTGGATGTGGGTGATGCATATTTTTC AGTTCCCTTAGATAAGGAGTTCAGGAAGTATACTGCATTTACCATACCTAGTATAAACAATGAGACACCA GGGATTAGATATCAGTACAATGTGCTTCCACAGGGATGGAAAGGATCACCAGCAATATTCCAAAGTAGCA TGACAAAAATCTTAGAGCCTTTTAGAAAACAAAATCCAGACATAGTTATCTATCAATACATGGATGATTT GTATGTAGGATCTGACTTAGAAATAGGGCAGCATAGAATAAAAATAGAAGAACTAAGACAACATCTGTTG AAGTGGGGACTTACCACACCAGACAAAAAACATCAGAAGGAACCTCCATTCCTTTGGAT
>gi|24209943|gb|AY156736.1| HIV-1 clone P3.BCM.RT from USA reverse transcriptase (pol) gene, partial CCCATAAGTCCTATTGAAACTGTACCAGTAAAATTAAAGCCAGGAATGGATGGCCCAAAAGTTAAACAAT
GGCCACTGACAGAAGAAAAAATAAAAGCATTAGTAGAAATTTGTACAGAAATGGAAAAGGAAGGAAAAAT TTCAAAGATTGGGCCTGAAAATCCATACAATACTCCAGTATTTGCCATAAAGAAAAAAAACAGTACTAGA TGGAGAAAATTAGTAGATTTCAGAGAACTTAATAAGAGAACTCAAGACTTCTGGGAAGTTCAATTAGGAA TACCACATCCTGCAGGGTTAAAAAAGAAAAAATCAGTAACAGTGCTGGATGTGGGTGATGCATATTTTTC AGTTCCCTTAGATAAAGAGTTCAGGAAGTATACTGCATTTACCATACCTAGTATAAACAATGAGACACCA GGGATTAGATATCAATACAATGTGCTTCCACAGGGATGGAAAGGATCACCAGCAATATTCCAAAGTAGCA TGACAAAAATCTTAGAGCCTTTTAGAAAACAAAATCCAGACATAGTTATCTATCAATACATGGATGATCT GTATGTAGGATCTGACTTAGAAATAGGGCAGCATAGAATAAAAATAGAGGAACTAAGACAACATCTGTTG AAGTGGGGATTTATCACACCAGACGAAAAACACCAGAAGGAACCTCCATTCCGTTGGAT
ダウンロードされたファイルには
Multi-Fasta
形式で塩基配列が含まれている準備したファイルでは、配列の名前を短くしてあります。
V
で始まる名前victim = Maria
から分離されたHIV
のRT
P
で始まる名前patient=Robert
の患者から分離されたHIV
のRT LA
で始まる名前Lafeyette
で生活するAIDS
患者から分離されたHIV
のRT
RT = Reverse Transcriptase
逆転写酵素ダウンロードしたファイルを Mafft でアラインして、
Clustal 形式のアラインメントを作成する。
Mafft
を起動する1
左下 スタート をクリック2.
検索ウィンドウにmafft
と入力上部に
mafft
のインストール場所が表示される。このmafft
のアイコンをクリック1.
このウィンドウにmafft
と入力2.
表示されたmafft
をクリック3. mafft
の入力画面がたちあがる。Input file? (fasta format)
@ ここに入力ファイルを記入（次のようにする）
4.
入力ファイルを指定するために、multi-fasta format
のファイルが置かれたDirectory
を表示する。（ここからはWindows OS
上での処理）左下のスタートをクリックし、出て来たパネル左上のドキュメントを選択
ドキュメントを選択 ファイルが
ドキュメントフォルダ にある場合
5.
ドキュメントdirectory
が表示される。Directory
からmafft
のウィンドウにファイルをドラッグすると、ファイル名が入力 される。ファイル名が入力されたらenter
キーをおす。Fasta format
の入力ファイルのアイコンを
mafft
の入力画面にドラッグする6. Output
すなわち、アラインメントを出力するファイル名を聞かれる、入力ファイル名を参考に
Z
ドライブ上のファイル（新規でも既存の者でも良い）を指定しEnter
キーをおす。出力オプションを聞いてくるので2
を指定する。Clustal
形式/Fasta
形式Sorted Order/Input Order
説明はアラインメントを見ながら1.
入力ファイルがZ:¥
ファイル名の 形で記入される エンターキーをお す2. Output file?
@
とアラインメントの出力 ファイルを聞いてくるので
Z:¥
ファイル名としてドキュメントフォルダの ファイル名を持つファイルに 保存するようにしてエンター キーをおす