UPGMA-ի և հարևան միացող ծառի միջև հիմնական տարբերությունը յուրաքանչյուր մեթոդից ստացվող ֆիլոգենետիկ ծառի տեսակն է: UPGMA-ն արմատավորված ֆիլոգենետիկ ծառ կառուցելու տեխնիկան է, մինչդեռ հարևան ծառին միանալը չարմատավորված ֆիլոգենետիկ ծառի կառուցման տեխնիկան է:
Ֆիլոգենետիկ ծառերը ծառանման գծապատկերներ են, որոնք ցույց են տալիս օրգանիզմների միջև էվոլյուցիոն հարաբերությունները: Ֆիլոգենետիկ ծառը կարող է ունենալ տարբեր տոպոլոգիաներ՝ կախված ծառի կառուցման համար օգտագործվող տեխնիկայից: UPGMA-ն և հարևան ծառի միացումը երկու հիմնական մեթոդներն են, որոնք կառուցում են ֆիլոգենետիկ ծառեր:
Ինչ է UPGMA?
Կենսաինֆորմատիկայի մեջ կան կլաստերավորման տարբեր տեխնիկա: UPGMA-ն նշանակում է Unweighted Pair Group Method և Arithmetic Mean: Դա հիերարխիկ խմբավորման մեթոդ է։ Մեթոդը ներդրվել է Սոկալի և Միչեների կողմից։ Դա ամենաարագ տեխնիկան է, որը զարգացնում է ֆիլոգենետիկ ծառը: Ստացված ֆիլոգենետիկ ծառը արմատավորված ֆիլոգենետիկ ծառ է, որն ունի ընդհանուր նախահայր:
Ֆիլոգենետիկ ծառ գծելիս UPGMA մեթոդով, այն էվոլյուցիոն տեմպերը նույնն է համարում բոլոր տոհմերի համար: Այսպիսով, սա UPGMA տեխնիկայի մեջ արված կարևոր ենթադրություն է: Այնուամենայնիվ, սա նաև տեխնիկայի հիմնական թերությունն է, քանի որ մուտացիայի մակարդակը հաշվի չի առնվում ծառի կառուցման ժամանակ: Փոխարենը, այն ընդունում է մուտացիայի արագությունը որպես հաստատուն: Ավելին, այս վարկածը կոչվում է «Մոլեկուլային ժամացույցի հիպոթեզ»: Հետևաբար, իրական համատեքստում UPGMA մեթոդով կառուցված ֆիլոգենետիկ ծառը կարող է ճշգրիտ և հուսալի չլինել:
Գծապատկեր 01. UPGMA-ից ստացված ֆիլոգենետիկ ծառ
UPGMA մեթոդը ֆիլոգենետիկ ծառ առաջացնելու համար հաշվի է առնում զույգ-առանց հեռավորությունները: Սկզբում յուրաքանչյուր տեսակ մի կլաստեր է, և էվոլյուցիոն ամենափոքր հեռավորությամբ երկու այդպիսի կլաստերները կազմում են զույգ։ Հետեւաբար, դա կախված է հեռավորության մատրիցից: Ալգորիթմի արտահայտությունները մեծ դեր են խաղում UPGMA մեթոդով գծված ֆիլոգենետիկ ծառի տվյալների մեկնաբանման գործում:
Ի՞նչ է հարևանի միացումը ծառին:
Neighbor Joining Tree-ը կլաստերավորման մեկ այլ տեխնիկա է, որն օգտագործվում է ֆիլոգենետիկ ծառ արտադրելու համար: Նարույա Սաիտուն և Մասատոշի Նեյը մեթոդի ներդրման առաջամարտիկներն էին: Տեխնիկան առաջացնում է անարմատ ծառ՝ ի տարբերություն UPGMA-ի: Ավելին, այս մեթոդի կլաստերավորումը չի հիմնվում ուլտրաչափական հեռավորությունների վրա: Այնուամենայնիվ, այն հաշվի է առնում էվոլյուցիոն տեմպերի տատանումները ֆիլոգենետիկ ծառը կառուցելիս:Այսպիսով, այս տեխնիկայի օգտագործմամբ գծված ծառերի մեջ կան տատանումներ: Հետևաբար, այս մեթոդը օգտագործում է հատուկ մաթեմատիկական ալգորիթմներ այդ տատանումները գնահատելու համար:
Գծապատկեր 02. Ֆիլոգենետիկ ծառ, որը կազմված է հարևանների միացման մեթոդից
Ծառերը կառուցելիս այս մեթոդը հաշվի է առնում յուրաքանչյուր տոհմի միջև եղած հեռավորությունները առանձին: Յուրաքանչյուր տող միանում է ծառի նոր կառուցված հանգույցին: Այս բոլոր հանգույցները միանում են կենտրոնական հանգույցին: Հետևաբար, երբ նոր հանգույց է հայտնվում, կենտրոնական հանգույցից մինչև նոր հանգույց հեռավորությունը կարևոր է և հաշվարկվում է ալգորիթմների միջոցով: Այս ալգորիթմական տվյալները որոշում են նոր հանգույցի տեղադրումը:
Որո՞նք են նմանությունները UPGMA-ի և Neighbor Joining Tree-ի միջև:
- Երկու մեթոդներն էլ օգտագործում են կլաստերավորման տեխնիկա ֆիլոգենետիկ ծառեր կառուցելիս:
- Ավելին, երկու մեթոդներն էլ պահանջում են մաթեմատիկական ալգորիթմների օգտագործումը ֆիլոգենետիկ ծառը մեկնաբանելու համար:
- ԴՆԹ-ի հաջորդականության տվյալները կարևոր դեր են խաղում երկու մեթոդներում էլ:
- Երկու մեթոդներն էլ հանգեցնում են ներքևից վեր կլաստերավորման մեթոդի:
- Ավելին, տվյալների մեծ հավաքածուների վերլուծությունը հնարավոր է երկու տեխնիկայի միջոցով:
- Վիճակագրական տվյալների վերլուծությունը կարող է կիրառվել երկու տեսակի ծառերի համար՝ օգտագործելով bootstrap մեթոդը:
- Երկուսն էլ կարևոր դեր են խաղում օրգանիզմների դասակարգման և նույնականացման գործում:
- Ավելին, երկու մեթոդներն էլ տվյալներ են տրամադրում օրգանիզմների էվոլյուցիոն հարաբերությունների վերաբերյալ։
Ո՞րն է տարբերությունը UPGMA-ի և հարևանի միացման ծառի միջև:
UPGMA-ի և հարևան միացող ծառի միջև հիմնական տարբերությունը կախված է կառուցված ծառի տեսակից: Այսպիսով, UPGMA-ն արտադրում է արմատավորված ծառ, մինչդեռ հարևանը միանալով ծառին՝ արտադրում է չարմատավորված ծառ: Ավելին, UPGMA-ն պակաս հուսալի մեթոդ է, մինչդեռ հարևան ծառին միանալը հուսալի մեթոդ է, քան UPGMA-ն:Այսպիսով, սա ևս մեկ տարբերություն է UPGMA-ի և հարևանի ծառին միանալու միջև:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ամփոփում է UPGMA-ի և հարևան ծառի միացման միջև եղած տարբերությունը:
Ամփոփում – UPGMA ընդդեմ հարևանի միանալու ծառին
UPGMA և հարևան ծառերի միացման մեթոդները երկու տեխնիկա են, որոնք կարևոր են ֆիլոգենետիկ ծառի կառուցման ժամանակ: Թեև UPGMA մեթոդը հաշվի չի առնում էվոլյուցիոն արագությունը, հարևան միացման մեթոդը հաշվի է առնում այն ծառի կառուցման ժամանակ: Այսպիսով, NJ ծառի մեթոդից ստացված ֆիլոգենետիկ ծառի բարդությունն ու հուսալիությունը բարձր է: Այնուամենայնիվ, այն այնքան արագ չէ, որքան UPGMA մեթոդը: Ավելին, UPGMA-ի և հարևան ծառի միացման հիմնական տարբերությունը կախված է յուրաքանչյուր տեխնիկայից ստացված ծառի տեսակից:UPGMA-ն հանգեցնում է արմատավորված ֆիլոգենետիկ ծառի, մինչդեռ հարևան ծառի միացման մեթոդը հանգեցնում է չարմատավորված ֆիլոգենետիկ ծառի:
