Ключовата разлика между UPGMA и съседното свързващо дърво е типът на филогенетичното дърво, получено от всеки метод. UPGMA е техниката за конструиране на вкоренено филогенетично дърво, докато съседното свързващо дърво е техниката за конструиране на невкоренено филогенетично дърво.
Филогенетичните дървета са дървовидни диаграми, които показват еволюционните връзки между организмите. Едно филогенетично дърво може да има различни топологии в зависимост от техниката, използвана за изграждане на дърво. UPGMA и дървото за свързване на съседи са два основни метода, които изграждат филогенетични дървета.
Какво е UPGMA?
В биоинформатиката има различни техники за групиране. UPGMA означава Unweighted Pair Group Method and Arithmetic Mean. Това е метод на йерархично групиране. Методът е въведен от Sokal и Michener. Това е най-бързата техника, която развива филогенетично дърво. Полученото филогенетично дърво е вкоренено филогенетично дърво с общ прародител.
Когато чертаете филогенетично дърво с помощта на метода UPGMA, той счита еволюционните скорости за еднакви за всички линии. Следователно това е важно предположение, направено в техниката UPGMA. Това обаче е и основният недостатък на техниката, тъй като степента на мутация не се взема предвид по време на изграждането на дървото. Вместо това, той приема скоростта на мутация като константа. Освен това тази хипотеза се нарича „хипотеза за молекулярния часовник“. Следователно, в реалния контекст, филогенетичното дърво, изградено от UPGMA метод, може да не е точно и надеждно.
Фигура 01: Филогенетично дърво, начертано от UPGMA
Методът UPGMA разглежда разстояния по двойки, за да създаде филогенетично дърво. Първоначално всеки вид е клъстер и два такива клъстера с най-малко еволюционно разстояние образуват двойка. Следователно зависи от матрицата на разстоянието. Алгоритъмните изрази играят основна роля при тълкуването на данните от филогенетично дърво, начертано с помощта на метода UPGMA.
Какво представлява Neighbor Joining Tree?
Съединителното дърво е друга техника за клъстериране, използвана за създаване на филогенетично дърво. Наруя Сайту и Масатоши Неи са пионерите във въвеждането на метода. Техниката произвежда дърво без корени, за разлика от UPGMA. Освен това групирането в този метод не разчита на ултраметрични разстояния. Въпреки това, той взема предвид вариациите на еволюционните скорости при конструирането на филогенетичното дърво. По този начин има вариации в дърветата, нарисувани с помощта на тази техника. Следователно този метод използва специални математически алгоритми за оценка на тези вариации.
Фигура 02: Филогенетично дърво, начертано от метода на свързване на съседи
Когато конструирате дърветата, този метод отчита разстоянията между всяка линия отделно. Всяка линия се присъединява към новоизградения възел в дървото. Всички тези възли се присъединяват към централния възел. Следователно, когато се появи нов възел, разстоянието от централния възел до новия възел е важно и се изчислява с помощта на алгоритмите. Тези алгоритмични данни определят разположението на новия възел.
Какви са приликите между UPGMA и Neighbor Joining Tree?
- И двата метода използват техники за групиране при конструиране на филогенетични дървета.
- Освен това и двата метода изискват използването на математически алгоритми за тълкуване на филогенетичното дърво.
- Данните за последователността на ДНК играят важна роля и в двата метода.
- И двата метода водят до метод за групиране отдолу нагоре.
- Освен това, анализът на големи набори от данни е възможен с помощта на двете техники.
- Анализът на статистическите данни може да се приложи и за двата вида дървета, като се използва методът на първоначално зареждане.
- И двете играят важна роля в класификацията и идентифицирането на организмите.
- Освен това и двата метода предоставят данни за еволюционните връзки на организмите.
Каква е разликата между UPGMA и Neighbor Joining Tree?
Ключовата разлика между UPGMA и дървото за присъединяване на съседи зависи от вида на конструираното дърво. И така, UPGMA създава вкоренено дърво, докато съседното присъединяващо се дърво създава невкоренено дърво. Освен това UPGMA е по-малко надежден метод, докато дървото за присъединяване към съседи е надежден метод от UPGMA. И така, това е друга разлика между UPGMA и дървото за присъединяване на съседи.
Информационната графика по-долу обобщава разликата между UPGMA и съседно свързващо дърво.
Резюме – UPGMA срещу дърво за присъединяване към съседи
UPGMA и методите за съединяване на съседни дървета са две техники, които са важни по време на изграждането на филогенетично дърво. Докато методът UPGMA не взема предвид еволюционната скорост, методът за присъединяване на съседи го взема предвид по време на изграждането на дървото. По този начин сложността и надеждността на филогенетичното дърво, получено от метода на дървото на NJ, е висока. Той обаче не е толкова бърз, колкото метода UPGMA. Освен това ключовата разлика между UPGMA и дървото за присъединяване на съседи зависи от типа дърво, произтичащо от всяка техника. UPGMA води до вкоренено филогенетично дърво, докато методът на съседно присъединяващо се дърво води до невкоренено филогенетично дърво.
