Különbség az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között

Az kulcs különbség Az UPGMA és a szomszédos csatlakozó fa között az egyes módszerekből származó filogenetikus fa típusa. Az UPGMA egy gyökeres filogenetikai fa felépítésének technikája, míg a szomszéd csatlakozó fa egy gyökér nélküli filogenetikus fa felépítésének technikája..

A filogenetikus fák fához hasonló diagramok, amelyek az organizmusok evolúciós kapcsolatát mutatják. A filogenetikus fa különböző topológiájú lehet, attól függően, hogy milyen fa építésére van szükség. Az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa két fő módszer a filogenetikai fák felépítésére.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az UPGMA? 
3. Mi a szomszéd csatlakozó fa?
4. hasonlóságok az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között
5. Összehasonlítás - UPGMA vs szomszéd csatlakozó fa táblázatos formában
6. Összegzés

Mi az a UPGMA??

A bioinformációban különféle klaszterezési technikák léteznek. Az UPGMA jelentése Súly nélküli párcsoport módszer és számtani átlag. Ez egy hierarchikus csoportosítási módszer. A módszert Sokal és Michener vezette be. Ez a leggyorsabb módszer a filogenetikai fa kifejlesztésére. A kapott filogenetikai fa gyökér filogenetikai fa, amelynek közös őse van.

Amikor filogenetikai fát rajzol az UPGMA módszerrel, az evolúciós sebességet minden vonal esetében azonosnak tekinti. Tehát ez egy fontos feltételezés a UPGMA technikában. Ugyanakkor ez is a technika legfontosabb hátránya, mivel a mutáció sebességét nem veszik figyelembe a faépítés során. Ehelyett a mutáció sebességét állandónak tekinti. Továbbá ezt a hipotézist „molekuláris órahipotézisnek” nevezik. Ezért valójában az UPGMA módszerrel készített filogenetikai fa nem lehet pontos és megbízható.

01. ábra: A filogenetikai fa az UPGMA-ból

Az UPGMA módszer figyelembe veszi a pár közötti távolságot filogenetikai fa előállításához. Kezdetben mindegyik faj egy klaszter, és két ilyen, a legkisebb evolúciós távolsággal bíró klaszter párot alkot. Ezért a távolság mátrixától függ. Az algoritmus kifejezések nagy szerepet játszanak az UPGMA módszerrel rajzolt filogenetikai fa adatok értelmezésében.

Mi a szomszéd csatlakozó fa??

A szomszéd csatlakozó fa egy másik csoportosítási módszer filogenetikai fa előállításához. Naruya Saitou és Masatoshi Nei voltak az úttörők a módszer bevezetésében. A technika egy gyökér nélküli fát állít elő, ellentétben a UPGMA-val. Ezenkívül az ebben a módszerben a csoportosulás nem függ az ultrametrikus távolságoktól. A filogenetikai fa felépítésekor azonban figyelembe veszi az evolúciós sebesség változásait. Ennélfogva vannak eltérések a fák segítségével, amelyeket e technika segítségével rajzoltunk. Ezért ez a módszer speciális matematikai algoritmusokat alkalmaz ezeknek a variációknak a felmérésére.

02 ábra: A filogenetikai fa a szomszéd csatlakozási módszeréből rajzolt

A fák felépítésekor ez a módszer külön veszi figyelembe az egyes származási távolságokat. Mindegyik vonal csatlakozik az újonnan létrehozott csomóponthoz a fában. Ezek a csomópontok csatlakoznak a központi csomóponthoz. Ezért, amikor megjelenik egy új csomópont, a központi csomóponttól az új csomóponttól való távolság fontos, és az algoritmusok segítségével kiszámítható. Ezek az algoritmikus adatok döntenek az új csomópont elhelyezéséről.

Milyen hasonlóságok vannak az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között??

• Mindkét módszer klaszterezési technikákat alkalmaz a filogenetikai fák felépítésekor.
• Ezenkívül mindkét módszer matematikai algoritmusok használatát követeli meg a filogenetikai fa értelmezéséhez.
• A DNS-szekvencia-adatok fontos szerepet játszanak mindkét módszernél.
• Mindkét módszer alulról felfelé irányuló csoportosítási módszert eredményez.
• Ezenkívül mindkét módszerrel lehetséges a nagy adathalmazok elemzése.
• A statisztikai adatok elemzése mindkét fafajtára alkalmazható a bootstrap módszerrel.
• Mindkettő fontos szerepet játszik az organizmusok osztályozásában és azonosításában.
• Ezenkívül mindkét módszer adatokat szolgáltat a szervezetek evolúciós kapcsolatairól.

Mi a különbség az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között??

A legfontosabb különbség az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között az épített fa típusától függ. Tehát az UPGMA gyökerező fát állít elő, míg a szomszéd csatlakozó fája gyökér nélküli fát állít elő. Ezenkívül az UPGMA kevésbé megbízható módszer, míg a szomszédos fák összekapcsolása megbízható módszer, mint az UPGMA. Tehát ez egy másik különbség az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között.

Az alábbi információs grafika összefoglalja a különbséget az UPGMA és a szomszéd csatlakozó fa között.

Összegzés - UPGMA vs szomszéd csatlakozó fa

Az UPGMA és a szomszédos fák csatlakoztatási módszerei két olyan technika, amelyek fontosak a filogenetikai fa felépítése során. Míg az UPGMA módszer nem veszi figyelembe az evolúciós sebességet, a szomszédos csatlakozási módszer ezt figyelembe veszi a faépítés során. Így az NJ fa módszerrel kapott filogenetikai fa összetettsége és megbízhatósága nagy. Ez azonban nem olyan gyors, mint az UPGMA módszer. Ezenkívül az UPGMA és a szomszédos csatlakozó fa közötti kulcsfontosságú különbség az egyes technikákból származó fa típusán alapszik. Az UPGMA egy gyökeres filogenetikai fát eredményez, míg a szomszéd csatlakozásával a fa módszer egy gyökér nélküli filogenetikai fát eredményez..

Referencia:

1. Pavlopoulos, Georgios A és mtsai. “Referencia útmutató a fa elemzéséhez és megjelenítéséhez.” BioData Mining, BioMed Central, 2010. február 22., elérhető itt.

Kép jóvoltából:

1. „CCDC138 gyökeres filogenia fa”, Kokxx012 készítette az angol Wikipedia-ban (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „5. ábra”: PLOS ONE PHYLOGENY (CC BY 2.0) Flickr-en keresztül