Kurs ishi mavzu: biologik ketma-ketliklarni taqqoslash asoslari

Filogenetik daraxtni tuzish.
Dastlabki davrlarda filogenetik daraxtlar oqsil yoki nuklein kislota ketma-ketligiga ko’ra tiklangan. Maxsus xisoblash (filogenetik) usullaridan foydalanilgan xolda kiritiladigan ketma-ketliklarning ixtiyoriy sonlariga ko’ra daraxtlab tuzilgan. Xaqiqiatga yaqin kelish prinsipiga asoslangan o’lchov (kriteriy)- mazkur daraxt topologiyasi berilgan nukleotid ketma-ketliklari (saralangan) ning nisbatan ishonchli mos kelish o’lchovi bo’lib xisoblangan. Ba’zan Bayes prinsipi xam qo’llanilib, undan foydalanish kko’p xollarda baxslarga sabab bo’ladi. Ehtimolli kriteriy (haqiqatga yaqin) lar esa xisob-kitob uchun mashinada ko’p ish vaqtini talab etadi. “Maksimal ekonomiya” hamda kiritiluvchi ketma-ketliklar orasidagi masofani oldindan xisoblashga asoslangan bir qator kriteriylar nisbatan tez aniqlanadi. Istalgan mezonning oldida optimal daraxtni topish vazifasi turadi. Kiritilayotgan ketma-ketliklarning soni ortishi bilan ushbu masalani xal qilish uchun talab etiladigan vaqt ham ortib boradi, shuning uchun kiritilayotgan ketma-ketliklarni yetarli darajada qoniqtiruvchi daraxtni topish uchun evristik qidiruv va optimallashtirish usullaridan foydalaniladi. Bundan tashqari “qoshnilarni birlashtirish usuli” (Neighbor-joining method) kabi algoritmlar xam keng tarqalgan. Ular topologiyalar qurulmasi va biror bir mezonni xisoblash bilan umuman shug’ullanmasdan, to’g’ridan to’g’ri daraxt tuzadi. Kiritilayotgan ma’lumotlarning sifati yaxshi bo’lsa, daraxtning ishonchlilik darajasi ham yuqori bo’ladi.
Daraxt tuzish usullari bir qator asosiy ko’rsatkichlar bilan baholanishi mumkin:
Samaradorlik –xisoblash uchun talab etiladigan vaqt va xotira;
Foydalilik –olingan ma’lumotlardan qandaydir foyda bor yoki olingan axborotning keraksizligi;
Qayta ishlanish –mazkur muammoli model uchun har safar turlicha ma’lumotlar kiritilganda, takroriy javoblar shunday bo’lish yo bo’lmasligi;
Hatolarga turg’unlik –ko’rib chiqilayotgan modelni yuborishdan oldin bo’ladigan mavhumliklarni yenga olishi;
Ogoxlantirish berish –berilgan so’rovda hatoliklar bo’lganda ogohlantirish berilish yo berilmasligi. Bundan tashqari usullarni “molekulyar soatlar” nazariyasi (ya’ni ajdod ketma-ketliklari o’zgarish vaqtini inobatga olsh) tog’riliginni taxmin qiladigan va qilmaydigan guruxlarga ajratish mumkin. Birinchi guruxga kiruvchi usullar ildizli, ikkinchisi ildizsiz daraxt tuzadi.Ko’p xollarda “molekulyar soatlarni” tahmin etish uchun asos yetarli bo’lmaydi, shuning uchun asosiy filogenetik daraxtni tahlil etuvchi kompyuter dasturlari ildizsiz daraxtni chiqaradi.Daraxtni tuzish usullari nafaqat biolog balki matematiklar tomonidan ham qo’llanilishi mumkin.Daraxtni T-nazariyani qo’llagan xolda ham tuzish mumkin.
Filogenetik taxlilning bepul paketlari orasida PHYLIP algoritmi keng tarqalgan, bepullar orasida esa –PAUP. Tayyor daraxtlarni muxarrirlash va vizuallashtirishda FigTree, TreeViewdasturlari keng qo’llaniladi. Rus tilida UGENE dasturidan foydalaniladi.