系统进化树的构建及编辑

系统发育树的构建及其后期编辑
又到了研究生写毕业论文的时候了，这几天两个师妹相继让我教他们构建系统发育树。索性就做一个图文的帖子，方便大家。纯技术贴，不涉及建树序列的选择、系统发育树如何看等理论性问题。要问的话，送一句话，自己多找几篇文章看看人家怎么分析系统发育树的。
1) FASTA 格式序列文本
FASTA是Zui为常用的序列格式，几乎所有序列分析软件都能识别这种格式的序列。构树之前先将所选的序列都粘贴在一个txt文本文件中，然后每条序列以 >开头，后面可以接序列描述性语言，比如属名，种名等。然后换行粘贴序列，序列的Zui后用空格结束，这就是一个FASTA格式的序列了。需要注意的一点是每条序列的名字的前10个字符不要完全相同。为了方便起见，Zui好将此文件放在桌面上。编辑后的序列见下图：

2) Clustal X进行多序列比对
下载此软件，解压之后直接用。解压图如下：

点击第一行Zui后一个图标，然后点击file，load sequence，选择正确路径。加载进来的序列如下图：

点击比对，进行完全比对。这时会弹出一个对话框，如下：

这时将路径改为桌面，点击对齐进行全序列比对，序列较多的话可能需要点时间。比对后的结果如下图 (注意区别)：

然后注意桌面上多了两个文件，一个是dnd格式的，一个是aln格式的。Aln格式的文件将用来进行后续工作。关掉clustalX窗口即可。
3) aln 格式转化为MEG格式
打开MEGA4.0，点击file，convert to MEGA format，出现如下对话框：

选择路径，将aln格式文档加载进来，点击OK，出现下图：

点击保存，会发现在桌面上又多了一个文档，看其属性会发现是MEG格式的，OK。
4) MEG文档的激活
关掉这些窗口，回到MEGA刚打开时的样子，将刚生成的那个MEG文档用拖拽的方式拖进MEGA4.0，这时会出现如下对话框：

废话一句：核酸序列比对选核酸序列，氨基酸序列比对选氨基酸序列。点击OK，出现如下：

关掉这个界面，此时该MEG文档已被激活，处于待用状态，如下 (可以和MEGA初始界面做下对比)：

5) 开始建树(NJ tree)
原理不讲了，此处以构建NJ树为例。点击工具栏上的phylogeny，construct phylogeny，neighbor joining (NJ).出现如下界面(注意几个绿颜色的小方块)：

点击第一个小绿方块，选择，小绿方块会变成四个点的省略号，再点击出现如下页面：

选择Bootstrap，后面的replication改为1000，点击对勾。然后点击第三个小绿方块，这个时候对于蛋白质序列以及DNA序列，两者模型的选择是不同的。对于蛋白质的序列，多选择Poisson Correction (泊松修正)这一模型。而对于核酸序列，多选择Kimura 2-parameter (Kimura-2参数) 模型。所有设置完毕之后，点击compute，雏形的树就出来了：

可以对此树做出一些修改，比如线条粗细，树的形状等等，此处自己多试试。
6)树的修饰
建好树之后，往往需要对树做一些美化。这个工作完全可以在word中完成，达到发表文章的要求。点击image，copy to clipboard。新建一个word文档，选择粘贴。见下图：

在图上点击右键，就可以对文字的字体大小，倾斜等做出修饰。见下图：

这个时候可以通过Adobe professional 对其进行图像导出：先将此word文档打印成PDF，见下图：

将打印出来的PDF保存在桌面上，打开，如下图：

此时，点击 工具，高级编辑工具，裁剪工具，如下图所示：

选择需要的区域以删除周围的空白区，双击发育树，会出现下图：

点击确定，出现下图 (把空边切掉了)：

点击文件，另存为，在保存类型一栏中选择 TIFF格式，点击确定后会生成下面这个图片，所生成图片绝对可以满足文章的发表：

OK，结束了，自己玩一把吧。

好像有点小遗漏，对齐后的序列要把两端截成一样齐的，你的那个对齐的aln文件，前面有的长有的短，你好像没有写要把首尾截成一样长……
建成的树，MEGA里面也可以修改，还可以改变枝的颜色，调整两个枝的上下顺序等……:D:D

没有一定要把首尾截成一样长这样一说的，呵呵。MEGA里面是可以做一些修改，但是我一直都不知道怎么在里面添加 alpha、beta等希腊字母:D

NJ树是采用距离罚分的吧，如果没有一样长的话，不是无形之中就加大了两个树之间的距离了吗？我觉得还是应该截一下吧。。

我刚才测试了一下，好像是可以加入一些希腊字母的，不过好像是字体的差异，字体改行不好，呵呵，不过，我一般是用MEGA来改一些Line的Width和颜色，再在画图板里面改，个人爱好呵呵！

道理是这样的，NJ树多用于相似性较大的序列构建进化树。相似性较差的用NJ法不是很好，会增加长枝吸引。
这个并非本贴所要讨论的，要讨论估计又可以码一个帖子了。
线条粗细我也是在MEGA中调的，线条颜色没改动过，字体我都是在word中完成的。一篇文章中还画了椭圆，也是在word中实现的。

这个并非本贴所要讨论的，要讨论估计又可以码一个帖子了。
线条粗细我也是在MEGA中调的，线条颜 ...

我们建系统树都是截断首尾的，呵呵

正在画树，很实用！！

楼主会做对应分析不（correspondence analysis）

建成的树，MEGA里面也可以修改，还可以改变枝的颜色，调整两个枝的上下顺序 ...

这才像做个进化树的人，做进化树，选择的序列也需模式菌种，才有说服力

恩，是这样的。
此贴纯技术贴，不讨论其他。。

谢谢分享，我一直想总结，就是没动手。

感谢楼主这么多的分享啊，正要用呢

讲解的很清楚，谢谢，不用发愁了，呵呵，真是感谢

我也会，就是不能很好的应用 这我上课还给大家讲过呢

那个序列比对也可以在emga中进行的，这样就可以不用那个clustal X。

我还没有用过mega做过序列比对呢，试试看。

很好，很强大，有天我也能发这么个帖子帮人就美好了

太感谢你了，所有想要学习的东东都有了。。。

弱弱出个声儿，mega4.0中不是嵌合了Clustal了么，为什么我们还要下载一个ClustalX呢？

我没有用过mega中的clustal 哦，呵呵。

怎么网页上面的图全挂了呀？一直都想学怎么建树，在网上也找了很多资料看，Zui终还是以失败告终，今天看到lz的帖子很是不错，顶了，可美中不足的是图挂了，所以可否请lz把上面的发给我。。。不胜感激

虽然自己会这样做，但还是谢谢你的清晰讲解！

太麻烦了。

有更简单的方法出现？介绍下啊

直接采用mega 5来做就好了。
导入序列，比对，通过选择NJ算法就直接出结果了。

这个要顶。可以自力更生了

这个图文并茂的教程早点出现就好了，摸瞎了很久。有几个问题想请教，师兄用的是mega4.0对吧？mega4.0已然嵌有aglin by clustalW，为什么您还要用ClustalX呢？二者有clustal的结果什么区别吗？
另外，如果序列长短不一，可能存在长枝吸引，是不是应该处理下序列（把它们首尾截齐）？师兄可否对这方面进行下补充呢？

嘶。。。继续小白，您这个教程里clustaiX的作用是什么呢？

呵呵，做序列比对的。我没有用过MEGA中的内嵌clustal，因为大多时候我需要导出序列比对的图来说明保守域。
首尾截断我在前面已经提过了，不是必须的。

有一点不明白的，希望楼主能解答：第5步构建NJ树中第三个图里面有original tree和bootstrap consensus tree，到底选哪个比较好呢？谢谢