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更新于 10-15 20:21

技能介绍

用途:重建生物序列(基因、蛋白、基因组)的进化历史,推断分支关系。典型场景包括判断序列亲缘关系、病毒传播动态追踪、蛋白家族进化分析、水平基因转移检测、祖先序列重建、分子钟分歧时间估计、变异株进化定位、16S rRNA 或核心基因组物种系统发育。

主要能力:MAFFT 做多序列比对,支持 auto、einsi、linsi、fftnsi、fftns、retree2 等方法;TrimAl 可选修剪低质量比对列;IQ-TREE 2 做最大似然建树并自动选模型(-m TEST),支持超快自举(-B 1000)与时间序列分子钟分析;FastTree 提供快速近似 ML,适合大数据集;ETE3 用于加载 Newick、计算叶节点数、总枝长、叶间距离、查找最近共同祖先、中点生根、剪枝与渲染图片。

使用方式:安装命令为 conda install -c bioconda mafft iqtree fasttree 与 pip install ete3。标准流程为比对→(可选)修剪→建树→分析可视化。IQ-TREE 常用参数:-s 比对文件、--prefix 输出前缀、-m 模型、-B 自举次数、-T 线程数、--redo。FastTree 核酸用 FastTree -nt -gtr,蛋白用 FastTree -lg 等。ETE3 通过 Tree 加载树文件,set_outgroup 生根,render 输出图片。

限制与注意:比对质量直接决定树可靠性,需人工检查;小数据集(<200 序列)宜用 linsi,大数据集用 fftns 或 auto;超过约 5000 序列时 IQ-TREE 较慢,可改用 FastTree;无根树可能产生误导,应使用外群或中点生根;病毒与细菌序列建树前建议先检测重组。具体收费、平台与效果资料暂未提供。