基于全基因組信息的系統(tǒng)發(fā)育分析軟件的開發(fā)及應(yīng)用.pdf

1、系統(tǒng)發(fā)育分析是生物信息學(xué)領(lǐng)域中的熱點問題之一，它是一種在基因水平上分析物種之間親緣關(guān)系的技術(shù)和方法。眾所周知，可以通過構(gòu)建同源保守基因的分子進化樹，來進行系統(tǒng)發(fā)育分析。但是，基因分子長度和功能上的限制會導(dǎo)致變異位點數(shù)量上的限制，基因的進化歷史也不能夠完全反映物種本身的進化歷史。隨著大量物種的基因組測序完成，使得從基因組中獲取系統(tǒng)發(fā)育標記來進行系統(tǒng)發(fā)育分析成為可能。然而，由于傳統(tǒng)的系統(tǒng)發(fā)育分析方法都建立在多序列比對的基礎(chǔ)上，而多序列比對算

2、法時間復(fù)雜度很高，無法應(yīng)用于基因組數(shù)據(jù)。因此，如何快速地從基因組中獲取系統(tǒng)發(fā)育標記已成為現(xiàn)今系統(tǒng)發(fā)育分析領(lǐng)域急需解決的問題。 德國Tübingen生物信息中心的StefanR.Henz等人提出了基于原核生物基因組信息的系統(tǒng)發(fā)育分析思想Genomeblastdistancephylogeny(GBDP)。通過對基因組序列進行局部相似性搜索，然后運用一定的策略，從局部相似性搜索的結(jié)果中計算出距離矩陣，來構(gòu)建進化樹，進行系統(tǒng)發(fā)育分析。

3、 本文根據(jù)GBDP思想，綜合了本實驗室提出的另一種計算距離矩陣的方法，并在GBDP基礎(chǔ)上提出了一種改進的計算距離方法，獨立開發(fā)了能基于全基因組信息進行系統(tǒng)發(fā)育分析的Widows軟件GnobladistTree。該軟件整合了NCBIToolkit軟件包中的BLAST子程序和PHYLIP軟件包中的Neighbor-joining、UPGMA、ME等多種基于距離的建樹程序，具有操作簡單、界面友好、運行速度、結(jié)果穩(wěn)定等特點，是國內(nèi)為數(shù)不