Analysis of phylogenetic signal in protostomial intron patterns using Mutual Information
Analysis of phylogenetic signal in protostomial intron patterns using Mutual Information
复制标题
使用互信息分析原口内含子模式中的系统发育信号
DOI：
10.1007/s12064-012-0173-0
复制
发表时间：
2013
影响因子：
1.1
通讯作者：
Hartmann S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hill N;Leow A;Bleidorn C;Groth D;Tiedemann R;Selbig J;Hartmann S.
许多深层次的进化分歧仍然没有解决，如Lophotrochozoa的主要类群之间的分歧。真核生物基因组的内含子-外显子结构和剪接体内含子的存在和缺失模式作为系统发育的替代性标记是很有前途的。然而，由于潜在的同源性内含子的存在，使用标准的进化方法，这些数据的系统发育分析仍然是一个挑战。在这里，我们使用互信息（MI）估计的原口虫的基因结构数据，我们比较了这些结果与Dollo吝啬。利用9个后生动物的全基因组序列，我们鉴定了447组具有21，732个内含子的直向排列序列，它们位于4，870个独特的内含子位置。我们确定了在相应的序列比对中内含子的存在和缺失，并将这些数据保存在“IntronBase”中，这是一个可通过网络访问和下载的SQLite数据库。我们使用Dollo Parsimony获得的结果显然被多个内含子丢失事件引起的系统误差所误导，但广泛的数据过滤提高了估计的重复性的质量。相比之下，互信息在较大的数据集上表现更好，但同时它需要一个完整的数据集，这对于来自大量分类群的直系同源物来说很难获得。然而，基于互信息的距离被证明是有用的，在分析这类数据，也因为基于MI的距离的估计是独立的进化模型，因此没有预先定义的祖先和派生的字符状态是必要的。
Many deep evolutionary divergences still remain unresolved, such as those among major taxa of the Lophotrochozoa. As alternative phylogenetic markers, the intron–exon structure of eukaryotic genomes and the patterns of absence and presence of spliceosomal introns appear to be promising. However, given the potential homoplasy of intron presence, the phylogenetic analysis of this data using standard evolutionary approaches has remained a challenge. Here, we used Mutual Information (MI) to estimate the phylogeny of Protostomia using gene structure data, and we compared these results with those obtained with Dollo Parsimony. Using full genome sequences from nine Metazoa, we identified 447 groups of orthologous sequences with 21,732 introns in 4,870 unique intron positions. We determined the shared absence and presence of introns in the corresponding sequence alignments and have made this data available in “IntronBase”, a web-accessible and downloadable SQLite database. Our results obtained using Dollo Parsimony are obviously misled through systematic errors that arise from multiple intron loss events, but extensive filtering of data improved the quality of the estimated phylogenies. Mutual Information, in contrast, performs better with larger datasets, but at the same time it requires a complete data set, which is difficult to obtain for orthologs from a large number of taxa. Nevertheless, Mutual Information-based distances proved to be useful in analyzing this kind of data, also because the estimation of MI-based distances is independent of evolutionary models and therefore no pre-definitions of ancestral and derived character states are necessary.
登录
查看更多内容
BMC 生物信息学 BioMed 中心方法论文章 Algorithm of OMA for Large-scale Orthology inference
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. J. Wouters
通讯作者：
R. J. Wouters
影响因子：
7
作者：
Carmel, Liran;Rogozin, Igor B.;Koonin, Eugene V.
通讯作者：
Koonin, Eugene V.
影响因子：
56.9
作者：
Raible, F;Tessmar-Raible, K;Arendt, D
通讯作者：
Arendt, D
DOI：
10.1073/pnas.96.18.10267
发表时间：
1999-08-31
影响因子：
11.1
作者：
Venkatesh, B;Ning, Y;Brenner, S
通讯作者：
Brenner, S
DOI：
10.1098/rspb.2009.0896
发表时间：
2009-12-22
影响因子：
4.7
作者：
Hejnol, Andreas;Obst, Matthias;Dunn, Casey W.
通讯作者：
Dunn, Casey W.