La diferència clau entre l'UPGMA i l'arbre d'unió veí és el tipus d'arbre filogenètic que resulta de cada mètode. UPGMA és la tècnica de construcció d'un arbre filogenètic arrelat mentre que l'arbre d'unió veïna és la tècnica de construcció d'un arbre filogenètic sense arrels.
Els arbres filogenètics són diagrames semblants a arbres que mostren les relacions evolutives entre organismes. Un arbre filogenètic pot tenir diferents topologies segons la tècnica utilitzada per a la construcció de l'arbre. UPGMA i l'arbre d'unió de veïns són dos mètodes principals que construeixen arbres filogenètics.
Què és UPGMA?
En bioinformàtica, hi ha diferents tècniques de clustering. UPGMA significa Unweighted Pair Group Method and Arithmetic Mean. És un mètode d'agrupació jeràrquica. El mètode va ser introduït per Sokal i Michener. És la tècnica més ràpida que desenvolupa un arbre filogenètic. L'arbre filogenètic resultant és un arbre filogenètic arrelat amb un avantpassat comú.
Quan dibuixa un arbre filogenètic mitjançant el mètode UPGMA, considera les taxes evolutives iguals per a tots els llinatges. Per tant, aquesta és una suposició important feta en la tècnica UPGMA. Tanmateix, aquest també és el principal inconvenient de la tècnica, ja que no es té en compte la taxa de mutació durant la construcció de l'arbre. En canvi, assumeix la taxa de mutació com a constant. A més, aquesta hipòtesi s'anomena "hipòtesi del rellotge molecular". Per tant, en el context real, l'arbre filogenètic construït a partir d'un mètode UPGMA pot no ser precís i fiable.
Figura 01: Un arbre filogenètic dibuixat d'UPGMA
El mètode UPGMA té en compte les distàncies per parelles per produir un arbre filogenètic. Inicialment, cada espècie és un cúmul, i dos d'aquests cúmuls amb la distància evolutiva més petita formen una parella. Per tant, depèn de la matriu de distància. Les expressions d'algorisme tenen un paper important en la interpretació de les dades d'un arbre filogenètic dibuixat mitjançant el mètode UPGMA.
Què és Neighbor Joining Tree?
Neighbor Joining Tree és una altra tècnica de agrupació utilitzada per produir un arbre filogenètic. Naruya Saitou i Masatoshi Nei van ser els pioners a introduir el mètode. La tècnica produeix un arbre sense arrels, a diferència d'UPGMA. A més, la agrupació en aquest mètode no es basa en distàncies ultramètriques. Tanmateix, té en compte la variació de les taxes evolutives a l'hora de construir l'arbre filogenètic. Així, hi ha variacions en els arbres dibuixats amb aquesta tècnica. Per tant, aquest mètode utilitza algorismes matemàtics especials per avaluar aquestes variacions.
Figura 02: un arbre filogenètic dibuixat a partir del mètode d'unió de veïns
Quan es construeixen els arbres, aquest mètode considera les distàncies entre cada llinatge per separat. Cada llinatge s'uneix al nou node construït a l'arbre. Tots aquests nodes s'uneixen al node central. Per tant, quan apareix un nou node, la distància del node central al nou node és important i es calcula mitjançant els algorismes. Aquestes dades algorítmiques decideixen la ubicació del nou node.
Quines similituds hi ha entre UPGMA i Neighbor Joining Tree?
- Ambdós mètodes utilitzen tècniques d'agrupació quan es construeixen arbres filogenètics.
- A més, ambdós mètodes requereixen l'ús d'algorismes matemàtics per interpretar l'arbre filogenètic.
- Les dades de la seqüència d'ADN tenen un paper important en ambdós mètodes.
- Ambdós mètodes donen lloc a un mètode d'agrupació de baix a d alt.
- A més, l'anàlisi de grans conjunts de dades és possible mitjançant les dues tècniques.
- L'anàlisi de dades estadístiques es pot aplicar per als dos tipus d'arbres mitjançant el mètode bootstrap.
- Tots dos tenen un paper important en la classificació i identificació dels organismes.
- A més, tots dos mètodes proporcionen dades sobre les relacions evolutives dels organismes.
Quina diferència hi ha entre UPGMA i Neighbor Joining Tree?
La diferència clau entre UPGMA i l'arbre d'unió dels veïns depèn del tipus d'arbre construït. Per tant, UPGMA produeix un arbre arrelat mentre que un veí que s'uneix a l'arbre produeix un arbre sense arrels. A més, UPGMA és un mètode menys fiable, mentre que l'unió a l'arbre dels veïns és un mètode fiable que UPGMA. Per tant, aquesta és una altra diferència entre UPGMA i l'arbre que s'uneix al veí.
El gràfic informatiu següent resumeix la diferència entre UPGMA i l'arbre d'unió dels veïns.
Resum: UPGMA vs Neighbor Joining Tree
Els mètodes UPGMA i d'unió d'arbres de veïns són dues tècniques importants durant la construcció d'un arbre filogenètic. Tot i que el mètode UPGMA no té en compte el ritme evolutiu, el mètode d'unió de veïns ho considera durant la construcció de l'arbre. Així, la complexitat i la fiabilitat de l'arbre filogenètic resultant del mètode de l'arbre NJ és elevada. Tanmateix, no és tan ràpid com el mètode UPGMA. A més, la diferència clau entre l'UPGMA i l'arbre d'unió dels veïns depèn del tipus d'arbre que resulta de cada tècnica. UPGMA dóna com a resultat un arbre filogenètic arrelat mentre que el mètode d'unió d'arbres veí dóna com a resultat un arbre filogenètic sense arrels.
