授業/H23/系統学特論/06 のバックアップ(No.3)

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- 1 (2011-07-05 (火) 05:43:19)
- 2 (2011-07-05 (火) 06:32:16)
- 3 (2011-07-11 (月) 14:43:06)

最尤法による系統樹探索 †

今年度の授業ではPAUP* betaを用いずに系統推定を行う。
PAUP* betaとmodeltestを用いて最尤系統樹推定を行う方法の解説はこちら　→ H22年度授業bbs
今回は、全てフリーソフトを用いて演習を実施する。

モデルの選択：　jmodeltest　　http://darwin.uvigo.es/software/jmodeltest.html
選択されたモデルを用いた最尤系統樹の探索：　PHYML　　http://www.atgc-montpellier.fr/phyml/
http://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/PHYML/interface.html
（マニュアル: http://www.atgc-montpellier.fr/download/papers/phyml_manual_2009.pdf）

PHYMLはPAUP* betaよりも扱うことのできるモデルの数が少ないが、フリーソフトの中では一番多くのモデルに対応している。

↑

1. jmodeltestのダウンロードとモデルの選択 †

jmodeltestのページ（http://darwin.uvigo.es/software/jmodeltest.html）にアクセスして、氏名、メールアドレスなどを入力して、ダウンロード。
MacOS, Windows XP, Linux等で使える。
jmodeltestを起動し、サンプルファイルPedic_align.fst をダウンロードする
```
File > Load DNA alignment
```
Numbers of substitution schemeの数を３に設定して、24個のモデルのもとで、尤度を計算。デフォルトでは88個のモデルを検討できるが、次に行うPHYMLの解析で、使えるモデルの数が限られているので、ここでは24個のモデルを検討。
```
Analysis > Compute likelihood scores to start the analysis.
```
- 結果は画面にも表示されるが、Results Tableに一覧表として保存されている
```
Results > Show results table
```
最適モデルを選択する。AIC, AICc, BIC等を用いて、最適モデルを選択する。例えば、AICの場合
```
Analysis > Do AIC calculations
```
解析結果は画面にも表示されるが、Results Tableの中のAICのタブに保存されるその他、AICc, BICについても同様の操作をしておく。なお、使えるモデル選択の基準は、
- Akaike Information Criterion (AIC) (Akaike 1974)
- Akaike Information Criterion corrected for small sample sizes (AICc) (Hurvich and Tsai 1989)
- Bayesian Information Criterion (BIC) (Schwarz 1978),
- Decision-theoretic performance-based approach (DT) (Minin et al. 2003)
結果のテーブルを見て、最適モデルを選択。AICの場合、テーブルのAICカラムをクリックして並び替えると、最小のAICを持つモデルが一番上にくる。
```
Results > Show results table
```
- 今回の例では、HKYが最適モデル。Results tableでこのモデルのパラメータ設定を見て確認。

↑

2. PHYMLによる最尤系統樹推定 †

サンプルファイルPedic_align.fst をPHYLIP形式に変更（ReadSeqを使う。うまく行かなかったら、FASTA形式のママでも良い）
PHYMLのウェブサービスにアクセス
- PHYLIP形式を利用(PHYMLのウェブページ）：http://www.atgc-montpellier.fr/phyml/
- FASTA形式を利用：http://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/PHYML/interface.html
jmodeltestの結果に従って、モデルとパラメータを選択

↑

３．課題（提出期限： 7月19日（火曜） †

1.データファイル（DIPTERO.PHYLIP)をダウンロード
outgroupはTilia

2.jmodeltestを使って尤度データを得る。また、AIC, AICc, BICを用いて最適モデルを選択
以降の系統推定には、AICcで選択されたモデルを使う

3.PHYMLのウェブサービスにアクセス：　http://www.atgc-montpellier.fr/phyml/
データファイル：　DIPTERO.PHYLIP をアップロード
上で選択した最適モデルに従って、解析パラメータを設定

4. メールで届くtree fileを TreeView等で開けば、系統樹を見ることができる
系統樹部分を切り取って、画像ファイルとして、メールで提出
メールの件名は
最尤法課題（学籍番号）
にすること。

6. 発展学習：　可能ならば、前回と同様に、最尤系統樹にブーツストラップ値を着けたものを提出すること（加点対象）。