分化時(shí)間是當(dāng)前宏觀進(jìn)化分析中的熱點(diǎn)，它以特定群體的化石記錄為參考點(diǎn)，通過(guò)基因序列與分子鐘的分歧程度，以恒定的速率估計(jì)分支之間的分歧時(shí)間，并計(jì)算進(jìn)化樹(shù)中其他節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)時(shí)間，從而推斷出相關(guān)群體的起源時(shí)間和不同群體的分歧時(shí)間。這里有一個(gè)重要的概念，分子鐘:一個(gè)特定的生物大分子(蛋白質(zhì)或DNA)在所有的進(jìn)化譜系中都有恒定的進(jìn)化速率。其中，進(jìn)化譜系是指不同的群體。

目前，微分時(shí)間分析的軟件有很多，比如beast2和paml軟件包中的mcmctree和mega。

今天我給大家介紹一下如何用beast2分析分化時(shí)間。

Beast2軟件:

下載地址:http://www.beast2.org/

測(cè)試數(shù)據(jù):由軟件提供的數(shù)據(jù)集

具體操作步驟:

1.軟件安裝(已編譯，可下載運(yùn)行)

2.安裝相關(guān)軟件包(解決其他生物學(xué)問(wèn)題)

文件—管理包—不在對(duì)話框中

根據(jù)自己的需要安裝

3.序列導(dǎo)入

文件-導(dǎo)入對(duì)齊-從對(duì)話框中

4、鏈接/取消鏈接分區(qū)模型

通常，在分析中，導(dǎo)入比對(duì)的基因序列信息，但在某些情況下，也有分區(qū)。如果是聯(lián)合進(jìn)行分析，需要Link，不需要unlink。

5.替代模型設(shè)置

核苷酸替代模型可以選擇GTR、HKY、JC69和TN93。這里使用HKY作為替代模型，伽馬類(lèi)別計(jì)數(shù)通常可以設(shè)置為4-8，這里選擇4。其他參數(shù)，如替代率，形狀和頻率在分析中進(jìn)行了估計(jì)。

6.分子鐘

點(diǎn)擊時(shí)鐘模型，包括嚴(yán)格時(shí)鐘、放松時(shí)鐘指數(shù)和放松時(shí)鐘日志正常等。在這里選擇嚴(yán)格時(shí)鐘，不考慮模型中分支之間的變化率差異。

7.先驗(yàn)信息設(shè)置

單擊優(yōu)先樹(shù)優(yōu)先:圣誕模型其他默認(rèn)值。

差異化時(shí)間設(shè)置:

“優(yōu)先”列底部有一個(gè)“+”按鈕。點(diǎn)擊【確定】，出現(xiàn)下圖:

在分類(lèi)單元集合標(biāo)簽中自定義一個(gè)名稱(chēng):例如，化石信息。然后選擇兩個(gè)需要校準(zhǔn)散度時(shí)間的物種，移動(dòng)到右邊界。

現(xiàn)在需要在校正節(jié)點(diǎn)上設(shè)置先驗(yàn)分布信息。首先，單擊單系并從下拉菜單中選擇正常([無(wú)])

然后設(shè)置散度時(shí)間，智人與潘的散度為5-7My，正態(tài)分布中心點(diǎn)設(shè)置為6My，標(biāo)準(zhǔn)差為0.5My如圖:

注意:您可以設(shè)置多個(gè)發(fā)散時(shí)間并重復(fù)此步驟。

8.MCMC選項(xiàng)設(shè)置

點(diǎn)擊MCMC

跑鏈長(zhǎng)度:1000萬(wàn)(默認(rèn)1000萬(wàn)步，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整)

Tracelog:鏈長(zhǎng)每1000次取樣一次

屏幕日志:運(yùn)行1000次，打印到屏幕上一次

Treelog.t:tree:運(yùn)行1000次打印拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹(shù)

在步驟8的操作中，由于設(shè)置的鏈長(zhǎng)為10，000，000次，因此在tracelog和treelog.t:tree等輸出結(jié)果文件中會(huì)有10，000，000/1，000 = 10，000個(gè)采樣值等信息。具體的輸出結(jié)果取決于它們自己的設(shè)置信息。

注:根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行鏈長(zhǎng)度(假設(shè)1000萬(wàn)次)

采樣頻率太小，會(huì)輸出大量無(wú)用信息，增加運(yùn)行時(shí)間；

如果采樣頻率太高，輸出的有用信息太少，會(huì)影響后續(xù)分析。

這里設(shè)定的是1000倍，相對(duì)適合總跑鏈長(zhǎng)度。

9.保存xml文件

單擊文件—另存為定義輸出文件的名稱(chēng)，生成一個(gè)可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言文件

10.如果是linux系統(tǒng)，運(yùn)行。/beast生成如下對(duì)話框，并導(dǎo)入要運(yùn)行的XML文件。

命令行模式:nohup。/beast -threads線程數(shù)test . XML & amp；

其他系統(tǒng)文件導(dǎo)入類(lèi)似:

11.結(jié)果評(píng)估

結(jié)果生成三個(gè)文件:日志文件(*)。日志)、樹(shù)文件(*。樹(shù))和xml狀態(tài)文件(*。狀態(tài))。

可以通過(guò)trace(軟件)查看日志文件，判斷結(jié)果是否收斂。

跟蹤軟件下載地址:

http://tree.bio.ed.ac.uk/software/tracer/

主要觀點(diǎn):1。ess2、追蹤

12.分化時(shí)間

使用beast軟件包中的treeannotator進(jìn)行評(píng)估。

單擊樹(shù)注釋器打開(kāi)對(duì)話框:

設(shè)定燃燒百分比:50；這里:50；后驗(yàn)概率極限:0.0；目標(biāo)樹(shù)類(lèi)型:最大分支可信度樹(shù)；節(jié)點(diǎn)高度:平均高度

輸入樹(shù)文件:樹(shù)文件(*。樹(shù))由主程序運(yùn)行生成

輸出文件:輸出文件的名稱(chēng)

設(shè)置好之后，點(diǎn)擊Run，最后你會(huì)得到一個(gè)主要包含微分時(shí)間的樹(shù)形文件(NEXUS格式)。

13.檢查

軟件figtree可以查看上一步生成的樹(shù)文件。

Figtree軟件下載地址:

http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/

如圖，智人與pan的分歧時(shí)間設(shè)定為5-7My，手術(shù)后時(shí)間為592.62萬(wàn)年。