Phylogenetic Tree

1 简介

Phylogenetic Tree 输入比对后的抗体序列，绘制序列之间系统发育进化树图，有助于分析序列间进化关系，揭示抗体的起源和演化过程。系统发育推理方法包含NJ，UPGMA， ME，ML，MP。

2 参数说明

• Sequences：输入比对后的序列。若序列未必对则默认用Multiple Sequence Alignment模块先比对。
• Statistical Method：
  • NJ¹：邻接法（Neighbor Joining）基于距离的方法，从进化距离数据重建系统发育树。核心思想是在聚类的每个阶段寻找最小化总分支长度的操作分类单元（OTUs）对，即“邻居”，并将它们合并。NJ因其计算速度快和较高的准确性而受到青睐，尤其是在处理较小的进化距离和较短的序列时，可能对异常值敏感，但仍比较流行。
  • UPGMA²：Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean 是一种层次聚类方法评估系统发育关系，核心思想是通过计算样本之间的平均距离来逐步构建聚类树。
  • ME³：最小进化法（Minimum Evolution） 是一种基于距离的系统发育树构建方法。核心思想是寻找一个系统发育树，使得所有分支的总长度最小化，旨在通过最小化总的进化距离来寻找最可能的进化路径。
  • ML⁴：最大似然法（Maximum Likelihood）使用动态规划算法来高效计算似然值，通过最大化序列的似然函数来推断系统发育树，提供了一种统计学上严谨的树构建方法。
  • MP⁵：最大简约法（Maximum Parsimony）基于Occam's Razor原则，寻找需要最少进化步骤来解释观察到的变异的树。作者认为最简约的就是最有可能反映真实进化历史的树。

3 结果说明

• Chart: 系统发育进化树图
• Newick.nwk: Newick 格式的树文件

Figure 1. Phylogenetic Tree 的示例结果

4 参考文献

[1] Saitou, N., & Nei, M. (1987). The Neighbor-Joining Method: A New Method for Reconstructing Phylogenetic Trees. Molecular Biology and Evolution, 4(4), 406-425. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454
[2] Sokal, R. R., & Michener, C. D. (1958). A statistical method for evaluating systematic relationships. University of Kansas Science Bulletin, 38(1), 1409-1438.
[3] Rzhetsky, A., & Nei, M. (1992). A simple method for estimating and testing minimum-evolution trees. Molecular Biology and Evolution, 9(5), 945-967. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040771
[4] Felsenstein, J. (1981). Evolutionary trees from DNA sequences: a maximum likelihood approach. Journal of Molecular Evolution, 17(6), 368-376. https://doi.org/10.1007/bf01734359
[5] Fitch, W. M., & Margoliash, E. (1967). Construction of phylogenetic trees. Science, 155(3761), 279-284. https://doi.org/10.1126/science.155.3760.279