Ero UPGMA n ja naapurin liittymispuun välillä

avainero UPGMA: n ja naapurin liittyvän puun välillä on kunkin menetelmän tuloksena oleva fylogeneettinen puu. UPGMA on juurtuneen fylogeneettisen puun rakentamismenetelmä, kun taas naapurin liittyvä puu on tekniikka juurtumattoman fylogeneettisen puun rakentamiseksi..

Fylogeneettiset puut ovat puumaisia ​​kaavioita, jotka osoittavat organismien väliset evoluutiosuhteet. Fylogeneettisella puulla voi olla erilaisia ​​topologioita riippuen puun rakentamiseen käytetystä tekniikasta. UPGMA ja naapurin liittymispuu ovat kaksi päämenetelmää fylogeneettisten puiden rakentamiseksi.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on UPGMA 
3. Mikä on naapurin liittymispuu?
4. UPGMA: n ja naapurin liittymispuun väliset yhtäläisyydet
5. Vertailu vierekkäin - UPGMA vs. Naapurin liitospuu taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on UPGMA?

Bioinformatiikassa on erilaisia ​​klusterointitekniikoita. UPGMA tarkoittaa Painottamattoman pariryhmän menetelmä ja aritmeettinen keskiarvo. Se on hierarkkinen ryhmittelymenetelmä. Menetelmän esittelivät Sokal ja Michener. Se on nopein tekniikka, joka kehittää fylogeneettisen puun. Tuloksena oleva fylogeneettinen puu on juurtunut fylogeneettinen puu, jolla on yhteinen esi-isä.

Kun piirretään fylogeneettistä puuta UPGMA-menetelmällä, se pitää evoluutionopeuksia samoina kaikille linjoille. Siksi tämä on tärkeä oletus UPGMA-tekniikassa. Tämä on kuitenkin myös tekniikan päähaitta, koska mutaatiota ei oteta huomioon puurakentamisen aikana. Sen sijaan se olettaa mutaationopeuden vakiona. Lisäksi tätä hypoteesia kutsutaan ”molekyylikellon hypoteesiksi”. Siksi UPGMA-menetelmällä konstruoitu fylogeneettinen puu ei voi todellisessa yhteydessä olla tarkka ja luotettava.

Kuva 01: Fylogeneettinen puu, joka on piirretty UPGMA: lta

UPGMA-menetelmä harkitsee pareittain etäisyyksiä fylogeneettisen puun tuottamiseksi. Aluksi kukin laji on klusteri, ja kaksi tällaista klusteria, joilla on pienin evoluutioetäisyys, muodostavat parin. Siksi se riippuu etäisyysmatriisista. Algoritmilausekkeilla on suuri merkitys UPGMA-menetelmällä piirretyn fylogeneettisen puun datan tulkinnassa.

Mikä on naapurin liittymispuu?

Naapurin liittymispuu on toinen klusterointitekniikka, jota käytetään tuottamaan fylogeneettinen puu. Naruya Saitou ja Masatoshi Nei olivat edelläkävijöitä menetelmän käyttöönotossa. Tekniikka tuottaa juurtumattoman puun, toisin kuin UPGMA. Lisäksi klusterointi tässä menetelmässä ei vedota ultrametrisiin etäisyyksiin. Se kuitenkin ottaa huomioon evoluutiovauhtien vaihtelut fylogeneettisen puun rakentamisessa. Siten tällä tekniikalla piirretyissä puissa on variaatioita. Siksi tämä menetelmä käyttää erityisiä matemaattisia algoritmeja näiden variaatioiden arvioimiseksi.

Kuva 02: Naapurien liitosmenetelmästä piirretty syklogeneettinen puu

Puita rakennettaessa tämä menetelmä huomioi sukupolvien väliset etäisyydet erikseen. Jokainen sukulainen liittyy puun vasta rakennettuun solmuun. Kaikki nämä solmut liittyvät keskussolmuun. Siksi, kun uusi solmu ilmestyy, etäisyys keskusolmusta uuteen solmuun on tärkeä ja se lasketaan algoritmeilla. Nämä algoritmiset tiedot päättävät uuden solmun sijoittelusta.

Mitkä ovat UPGMA: n ja naapurin liittymispuun väliset yhtäläisyydet?

• Molemmissa menetelmissä käytetään klusterointitekniikoita fylogeenisten puiden rakentamisessa.
• Lisäksi molemmat menetelmät vaativat matemaattisten algoritmien käyttämistä fylogeneettisen puun tulkitsemiseksi.
• DNA-sekvenssitiedoilla on tärkeä rooli molemmissa menetelmissä.
• Molemmat menetelmät johtavat alhaalta ylöspäin tapahtuvaan klusterointimenetelmään.
• Lisäksi suurten tietojoukkojen analysointi on mahdollista käyttämällä molempia tekniikoita.
• Tilastollista data-analyysiä voidaan soveltaa molemmille puutyypeille bootstrap-menetelmällä.
• Molemmilla on tärkeä rooli organismien luokittelussa ja tunnistamisessa.
• Lisäksi molemmat menetelmät tarjoavat tietoja organismien evoluutiosuhteista.

Mikä on ero UPGMA: n ja naapurin liittymispuun välillä?

Keskeinen ero UPGMA: n ja naapurin liittyvän puun välillä riippuu rakennetun puun tyypistä. Joten, UPGMA tuottaa juurtuneen puun, kun taas naapurin liittyvä puu tuottaa juurtumattoman puun. Lisäksi UPGMA on vähemmän luotettava menetelmä, kun taas naapurien liittymispuu on luotettava menetelmä kuin UPGMA. Joten, tämä on toinen ero UPGMA: n ja naapurin liittyvän puun välillä.

Alla oleva graafinen graafinen yhteenveto ero UPGMA: n ja naapurin liittyvän puun välillä.

Yhteenveto - UPGMA vs Naapurin liittymispuu

UPGMA ja naapurien liittymismenetelmät ovat kaksi tekniikkaa, jotka ovat tärkeitä fylogeneettisen puun rakentamisen aikana. Vaikka UPGMA-menetelmä ei ota huomioon evoluutiovauhtia, naapurin liittymismenetelmä pitää sitä puun rakentamisen aikana. NJ-puumenetelmästä johtuvan fylogeneettisen puun monimutkaisuus ja luotettavuus on siten korkea. Se ei kuitenkaan ole niin nopea kuin UPGMA-menetelmä. Lisäksi avainero UPGMA: n ja naapurin liittyvän puun välillä riippuu kustakin tekniikasta johtuvasta puutyypistä. UPGMA johtaa juurtuneeseen fylogeneettiseen puuhun, kun taas naapurin liittyminen puumenetelmään tuottaa juurtumattoman fylogeneettisen puun.

Viite:

1. Pavlopoulos, Georgios A, et ai. "Viiteopas puun analysointiin ja visualisointiin." BioData Mining, BioMed Central, 22. helmikuuta 2010, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”CCDC138-juurtunut fylogeny-puu” Kokxx012: n englanninkielinen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Kuva 5” PLOS ONE PHYLOGENY (CC BY 2.0) -sovelluksella Flickrin kautta