Skirtumas tarp UPGMA ir kaimyno prisijungimo medžio

pagrindinis skirtumas tarp UPGMA ir kaimyną jungiančio medžio yra filogenetinio medžio tipas, gaunamas taikant kiekvieną metodą. UPGMA yra įsišaknijusio filogenetinio medžio konstravimo technika, o kaimyno jungiamasis medis - neįšaknyto filogenetinio medžio konstravimo technika..

Filogenetiniai medžiai yra medžių pavidalo diagramos, parodančios evoliucinius ryšius tarp organizmų. Filogenetinis medis gali turėti skirtingas topologijas, atsižvelgiant į medžio statybai naudojamą metodiką. UPGMA ir kaimyno sujungimo medis yra du pagrindiniai filogenetinių medžių kūrimo būdai.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra UPGMA 
3. Kas yra kaimynas, jungiantis medį
4. UPGMA ir kaimynų prisijungimo medžio panašumai
5. Šalutinis palyginimas - UPGMA ir kaimyno sujungimo medis lentelės pavidalu
6. Santrauka

Kas yra UPGMA?

Bioinformatikoje yra skirtingi grupavimo būdai. UPGMA reiškia Neatsvarstytas porų grupės metodas ir aritmetinis vidurkis. Tai yra hierarchinis grupavimo metodas. Metodą pristatė Sokal ir Michener. Tai greičiausia technika, kuria vystomas filogenetinis medis. Gautas filogenetinis medis yra šaknis filogenetinis medis, turintis bendrą protėvį.

Piešdamas filogenetinį medį, naudodamas UPGMA metodą, jis laiko evoliucijos greičius vienodais visose linijose. Taigi tai yra svarbi UPGMA technikos prielaida. Tačiau tai yra ir pagrindinis technikos trūkumas, nes statant medį mutacijos dažnis nėra vertinamas. Vietoj to, mutacijos sparta laikoma pastovia. Be to, ši hipotezė vadinama „molekulinio laikrodžio hipoteze“. Todėl realiame kontekste filogenetinis medis, sukonstruotas naudojant UPGMA metodą, gali būti netikslus ir patikimas.

01 paveikslas: Filogenetinis medis, nupieštas iš UPGMA

UPGMA metodu atsižvelgiama į poros atstumus, kad būtų sukurtas filogenetinis medis. Iš pradžių kiekviena rūšis yra klasteris, o dvi tokios klasteriai, kurių evoliucijos atstumas yra mažiausias, sudaro porą. Todėl tai priklauso nuo atstumo matricos. Algoritmo išraiškos vaidina svarbų vaidmenį aiškinant filogenetinio medžio, nupiešto naudojant UPGMA metodą, duomenis..

Kas yra kaimynas, jungiantis medį?

Kaimynų sujungimo medis yra dar viena grupavimo technika, naudojama filogenetiniam medžiui gaminti. Naruya Saitou ir Masatoshi Nei buvo metodo diegimo pradininkai. Ši technika sukuria neįsišaknijusį medį, skirtingai nei UPGMA. Be to, šio metodo grupavimas nepriklauso nuo ultrametrinių atstumų. Tačiau konstruojant filogenetinį medį atsižvelgiama į evoliucijos greičio kitimą. Taigi medžiai, nupiešti naudojant šią techniką, yra skirtingi. Todėl šis metodas naudoja specialius matematinius algoritmus, kad įvertintų tuos variantus.

02 pav. Filogenetinis medis, nupieštas kaimynų sujungimo metodu

Statant medžius, šis metodas atskirai atsižvelgia į atstumus tarp kiekvienos veislės. Kiekviena giminė jungiasi su naujai pastatytu mazgu medyje. Visi šie mazgai prisijungia prie centrinio mazgo. Todėl, kai atsiranda naujas mazgas, atstumas nuo centrinio mazgo iki naujo mazgo yra svarbus ir apskaičiuojamas naudojant algoritmus. Šie algoritminiai duomenys lemia naujo mazgo vietą.

Kokie yra UPGMA ir kaimynų prisijungimo medžio panašumai?

• Abu metodai, naudojant filogenetinius medžius, naudojami klasterizacijos metodais.
• Be to, abiems metodams filogenetiniam medžiui aiškinti reikia naudoti matematinius algoritmus.
• Duomenys apie DNR seką vaidina svarbų vaidmenį abiejuose metoduose.
• Abu metodai sąlygoja grupavimo metodą „iš apačios į viršų“.
• Be to, įmanoma analizuoti didelius duomenų rinkinius abiem būdais.
• Statistinė duomenų analizė gali būti taikoma abiejų tipų medžiams, naudojant įkrovos metodą.
• Abi jos vaidina svarbų vaidmenį klasifikuojant ir identifikuojant organizmus.
• Be to, abu metodai teikia duomenis apie organizmų evoliucinius ryšius.

Kuo skiriasi UPGMA ir kaimynų prisijungimo medis?

Pagrindinis skirtumas tarp UPGMA ir kaimyno, jungiančio medį, priklauso nuo pastatyto medžio tipo. Taigi, UPGMA gamina įsišaknijusį medį, o kaimynas, jungiantis medį, gamina neįšaknytą medį. Be to, UPGMA yra mažiau patikimas metodas, o kaimynų sujungimo medis yra patikimas metodas nei UPGMA. Taigi, tai yra dar vienas skirtumas tarp UPGMA ir kaimyno prisijungimo medžio.

Žemiau esančioje informacinėje grafikoje apibendrinamas skirtumas tarp UPGMA ir kaimynų jungiamojo medžio.

Santrauka - UPGMA vs kaimyno sujungimo medis

UPGMA ir kaimyno sujungimo medžio metodai yra du būdai, kurie yra svarbūs statant filogenetinį medį. Nors UPGMA metodas neatsižvelgia į evoliucijos greitį, kaimyno prisijungimo metodas atsižvelgia į medžio statybą. Taigi filogenetinio medžio, gauto taikant NJ medžio metodą, sudėtingumas ir patikimumas yra didelis. Tačiau jis nėra toks greitas kaip UPGMA metodas. Be to, pagrindinis skirtumas tarp UPGMA ir kaimyno, jungiančio medį, priklauso nuo medžio rūšies, susidarančios dėl kiekvienos technikos. UPGMA sukuria įsišaknijusį filogenetinį medį, o kaimynas, prisijungdamas prie medžio, sukuria neįšaknytą filogenetinį medį..

Nuoroda:

1. Pavlopoulos, Georgios A ir kt. „Medžių analizės ir vizualizacijos žinynas“. „BioData Mining“, „BioMed Central“, 2010 m. Vasario 22 d., Galima rasti čia.

Vaizdo mandagumas:

1. „CCDC138 įsišaknijęs filogenijos medis“, autorius Kokxx012 angliškoje Vikipedijoje (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“
2. „5 pav.“, Naudodamas „PLOS ONE PHYLOGENY“ (CC BY 2.0) per „Flickr“