Perbezaan Antara UPGMA dan Neighbor Menyertai Pokok

The perbezaan utama antara UPGMA dan jiran yang menyertai pokok adalah jenis pokok phylogenetic yang dihasilkan dari setiap kaedah. UPGMA adalah teknik membina pokok phylogenetik berakar manakala jiran yang menyertai pokok adalah teknik membina pokok phylogenetic yang tidak diganggu.

Pokok Phylogenetik adalah gambar rajah seperti pohon yang menunjukkan hubungan evolusi antara organisma. Pokok filogenetik boleh mempunyai topologi berbeza bergantung pada teknik yang digunakan untuk pembinaan pokok. UPGMA dan jiran yang menyertai pokok adalah dua kaedah utama yang membina pokok filogenetik.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah UPGMA 
3. Apakah Neighbor Joining Tree
4. Kesamaan Antara UPGMA dan Neighbor Menyertai Pokok
5. Side by Side Comparison - UPGMA vs Neighbor Joining Tree in Form Tabular
6. Ringkasan

Apa itu UPGMA?

Dalam bioinformatik, terdapat teknik kluster yang berlainan. UPGMA bermaksud Kaedah Kumpulan Unaired Pair dan Mean Arithmetic. Ia adalah kaedah kumpulan hierarki. Kaedah diperkenalkan oleh Sokal dan Michener. Ia adalah teknik terpantas yang membina pokok filogenetik. Pokok phylogenetic yang dihasilkan adalah pokok phylogenetic yang berakar dengan nenek moyang yang sama.

Apabila menggambar pokok phylogenetic menggunakan kaedah UPGMA, ia menganggap kadar evolusi sebagai sama untuk semua garis keturunan. Oleh itu, ini adalah andaian penting yang dibuat dalam teknik UPGMA. Walau bagaimanapun, ini juga kelemahan utama teknik ini kerana kadar mutasi tidak dipertimbangkan semasa pembinaan pokok. Sebaliknya, ia mengandaikan kadar mutasi sebagai pemalar. Selanjutnya, hipotesis ini disebut sebagai "hipotesis jam molekul". Oleh itu, dalam konteks sebenar, pokok phylogenetic yang dibina dari kaedah UPGMA mungkin tidak tepat dan boleh dipercayai.

Rajah 01: Pokok Phylogenetic Dilancarkan dari UPGMA

Kaedah UPGMA mempertimbangkan jarak sepasang pintar untuk menghasilkan pokok filogenetik. Pada mulanya, setiap spesis adalah kumpulan, dan dua kelompok tersebut dengan jarak evolusi terkecil membentuk sepasang. Oleh itu, ia bergantung kepada matriks jarak. Ungkapan algoritma memainkan peranan penting dalam menafsirkan data pokok phylogenetic yang dikeluarkan menggunakan kaedah UPGMA.

Apakah Neighbor Joining Tree?

Neighbor Joining Tree adalah satu lagi teknik clustering yang digunakan untuk menghasilkan pokok phylogenetic. Naruya Saitou dan Masatoshi Nei adalah perintis dalam memperkenalkan kaedah tersebut. Teknik ini menghasilkan pokok yang tidak diganggu, tidak seperti UPGMA. Selain itu, clustering dalam kaedah ini tidak bergantung pada jarak ultrametrik. Walau bagaimanapun, ia menganggap variasi kadar evolusi apabila membina pokok filogenetik. Oleh itu, terdapat variasi dalam pokok-pokok yang diambil menggunakan teknik ini. Oleh itu, kaedah ini menggunakan algoritma matematik khas untuk menilai variasi tersebut.

Rajah 02: Pohon Phylogenetic Dilampirkan dari Neighbor Bersama Kaedah

Apabila membina pokok-pokok, kaedah ini mempertimbangkan jarak antara setiap keturunan secara berasingan. Setiap baris bergabung dengan nod yang baru dibina di dalam pokok itu. Semua nod ini menyertai nod pusat. Oleh itu, apabila nod baru muncul, jarak dari nod tengah ke nod baru adalah penting dan dikira menggunakan algoritma. Data algoritma ini menentukan penempatan nod baru.

Apakah Kesamaan Antara UPGMA dan Neighbor Menyertai Pokok?

• Kedua-dua kaedah menggunakan teknik kluster apabila membina pokok filogenetik.
• Selain itu, kedua-dua kaedah memerlukan penggunaan algoritma matematik untuk mentafsir pokok phylogenetic.
• Data urutan DNA memainkan peranan penting dalam kedua-dua kaedah.
• Kedua-dua kaedah tersebut menghasilkan kaedah kluster bawah.
• Selain itu, analisis set data besar mungkin menggunakan kedua-dua teknik.
• Analisis data statistik boleh digunakan untuk kedua-dua jenis pokok menggunakan kaedah bootstrap.
• Kedua-duanya memainkan peranan penting dalam klasifikasi dan pengenalpastian organisma.
• Selain itu, kedua-dua kaedah menyediakan data mengenai hubungan evolusi organisma.

Apakah Perbezaan antara UPGMA dan Neighbor yang Menyertai Pokok?

Perbezaan utama antara UPGMA dan jiran yang menyertai pokok bergantung kepada jenis pokok yang dibina. Jadi, UPGMA menghasilkan pokok yang berakar manakala jiran yang menyertai pokok menghasilkan pokok yang tidak diganggu. Selain itu, UPGMA adalah kaedah yang kurang dipercayai manakala jiran yang menyertai pokok adalah kaedah yang boleh dipercayai daripada UPGMA. Oleh itu, ini adalah satu lagi perbezaan antara UPGMA dan jiran yang menyertai pokok.

Grafik maklumat di bawah meringkaskan perbezaan antara UPGMA dan jiran yang menyertai pokok.

Ringkasan - UPGMA vs Neighbor Joining Tree

UPGMA dan jiran yang menyertai kaedah pokok adalah dua teknik yang penting semasa pembinaan pokok filogenetik. Walaupun kaedah UPGMA tidak mempertimbangkan kadar evolusi, jiran yang menyertai kaedah menganggapnya semasa pembinaan pokok. Oleh itu, kerumitan dan kebolehpercayaan pokok phylogenetic yang dihasilkan dari kaedah pokok NJ adalah tinggi. Walau bagaimanapun, ia tidak secepat kaedah UPGMA. Selain itu, perbezaan utama antara UPGMA dan jiran yang menyertai pokok bergantung pada jenis pokok yang dihasilkan dari setiap teknik. UPGMA menghasilkan pokok phylogenetic berakar manakala jiran menyertai kaedah pokok menghasilkan dalam filogenetik yang tidak diganggu.

Rujukan:

1. Pavlopoulos, Georgios A, et al. "Panduan Rujukan untuk Analisis Pokok dan Penglihatan." BioData Mining, BioMed Central, 22 Feb. 2010, Available here.

Image Courtesy:

1. "CCDC138 tree phylogeny root" Oleh Kokxx012 di Wikipedia bahasa Inggeris (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Rajah 5" Dengan PLOS ONE PHYLOGENY (CC BY 2.0) melalui Flickr