beast 【技术干货】分化时间分析—beast2软件介绍

分化时间是当前宏观进化分析中的热点，它以特定群体的化石记录为参考点，通过基因序列与分子钟的分歧程度，以恒定的速率估计分支之间的分歧时间，并计算进化树中其他节点的出现时间，从而推断出相关群体的起源时间和不同群体的分歧时间。这里有一个重要的概念，分子钟:一个特定的生物大分子(蛋白质或DNA)在所有的进化谱系中都有恒定的进化速率。其中，进化谱系是指不同的群体。

目前，微分时间分析的软件有很多，比如beast2和paml软件包中的mcmctree和mega。

今天我给大家介绍一下如何用beast2分析分化时间。

Beast2软件:

下载地址:http://www.beast2.org/

测试数据:由软件提供的数据集

具体操作步骤:

1.软件安装(已编译，可下载运行)

2.安装相关软件包(解决其他生物学问题)

文件—管理包—不在对话框中

根据自己的需要安装

3.序列导入

文件-导入对齐-从对话框中

4、链接/取消链接分区模型

通常，在分析中，导入比对的基因序列信息，但在某些情况下，也有分区。如果是联合进行分析，需要Link，不需要unlink。

5.替代模型设置

核苷酸替代模型可以选择GTR、HKY、JC69和TN93。这里使用HKY作为替代模型，伽马类别计数通常可以设置为4-8，这里选择4。其他参数，如替代率，形状和频率在分析中进行了估计。

6.分子钟

点击时钟模型，包括严格时钟、放松时钟指数和放松时钟日志正常等。在这里选择严格时钟，不考虑模型中分支之间的变化率差异。

7.先验信息设置

单击优先树优先:圣诞模型其他默认值。

差异化时间设置:

“优先”列底部有一个“+”按钮。点击【确定】，出现下图:

在分类单元集合标签中自定义一个名称:例如，化石信息。然后选择两个需要校准散度时间的物种，移动到右边界。

现在需要在校正节点上设置先验分布信息。首先，单击单系并从下拉菜单中选择正常([无])

然后设置散度时间，智人与潘的散度为5-7My，正态分布中心点设置为6My，标准差为0.5My如图:

注意:您可以设置多个发散时间并重复此步骤。

8.MCMC选项设置

点击MCMC

跑链长度:1000万(默认1000万步，可根据实际情况调整)

Tracelog:链长每1000次取样一次

屏幕日志:运行1000次，打印到屏幕上一次

Treelog.t:tree:运行1000次打印拓扑结构树

在步骤8的操作中，由于设置的链长为10，000，000次，因此在tracelog和treelog.t:tree等输出结果文件中会有10，000，000/1，000 = 10，000个采样值等信息。具体的输出结果取决于它们自己的设置信息。

注:根据设定的运行链长度(假设1000万次)

采样频率太小，会输出大量无用信息，增加运行时间；

如果采样频率太高，输出的有用信息太少，会影响后续分析。

这里设定的是1000倍，相对适合总跑链长度。

9.保存xml文件

单击文件—另存为定义输出文件的名称，生成一个可扩展标记语言文件

10.如果是linux系统，运行。/beast生成如下对话框，并导入要运行的XML文件。

命令行模式:nohup。/beast -threads线程数test . XML & amp；

其他系统文件导入类似:

11.结果评估

结果生成三个文件:日志文件(*)。日志)、树文件(*。树)和xml状态文件(*。状态)。

可以通过trace(软件)查看日志文件，判断结果是否收敛。

跟踪软件下载地址:

http://tree.bio.ed.ac.uk/software/tracer/

主要观点:1。ess2、追踪

12.分化时间

使用beast软件包中的treeannotator进行评估。

单击树注释器打开对话框:

设定燃烧百分比:50；这里:50；后验概率极限:0.0；目标树类型:最大分支可信度树；节点高度:平均高度

输入树文件:树文件(*。树)由主程序运行生成

输出文件:输出文件的名称

设置好之后，点击Run，最后你会得到一个主要包含微分时间的树形文件(NEXUS格式)。

13.检查

软件figtree可以查看上一步生成的树文件。

Figtree软件下载地址:

http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/

如图，智人与pan的分歧时间设定为5-7My，手术后时间为592.62万年。