Filogenética

Quando usar

Use este fluxo de trabalho para um alinhamento de loci ou proteínas homólogas, uma árvore gênica, suporte de ramo e uma figura de árvore interpretável. Particionamento multiloco, fatores de concordância, estados ancestrais e datação são abordados em referência IQ-TREE.

Uma árvore gênica não estabelece uma árvore de espécies, direção de transmissão ou transferência horizontal por si só. Datas de amostragem sozinhas não justificam um relógio molecular.

Versões e instalação

Revisado contra a documentação oficial atual em 01/10/2026. O fluxo de trabalho de fumaça executado usou MAFFT 7.526, IQ-TREE 3.1.4, FastTree 2.2.0 e ETE3 3.1.3 em Python 3.12. ETE3 permanece deliberado para este auxiliar; ETE4 é uma API separada e não é um substituto direto. ETE3 importa cgi, removido em Python 3.13. Os executáveis nativos não são pacotes Python.

Comandos de instalação ilustrativos; verifique as versões executáveis após a instalação:

conda create -n phylo -c conda-forge -c bioconda mafft iqtree fasttree trimal
conda activate phylo
uv venv --python 3.12 .venv-phylo
uv pip install --python .venv-phylo/bin/python ete3==3.1.3 numpy six
# Optional rendering backend; it can require a working Qt platform plugin.
uv pip install --python .venv-phylo/bin/python PyQt5

O auxiliar usa por padrão iqtree3 e FastTree; use --iqtree-bin iqtree2 para uma instalação existente do IQ-TREE 2, ou --fasttree-bin fasttree se esse for o nome instalado. A compatibilidade com a versão 2 é verificada na origem, não testada em tempo de execução nesta atualização. Todas as análises são locais; esta habilidade não invoca nenhuma API HTTP ou endpoint de inferência remota.

Fluxo de trabalho

1. Estabelecer a entrada biológica

• Selecione homólogos com cobertura taxonômica apropriada; investigue paralogs, contaminação e recombinação antes de assumir que uma história descreve todos os locais.
• Use IDs FASTA únicos e sem espaços em branco e mantenha uma tabela separada de metadados de amostra. O auxiliar rejeita registros vazios/todos ausentes e pontuação Newick em IDs.
• Especifique --type nt ou --type aa. O auxiliar envia -st DNA ou -st AA para IQ-TREE e seleciona sinalizadores FastTree de nucleotídeo/proteína explicitamente.
• DNA codificante precisa de alinhamento ciente de códons se usar um modelo de códons. MAFFT comum o alinhamento de nucleotídeos não preserva quadros de leitura automaticamente.
• Mantenha as sequências originais, versões de acesso, filtros, alinhamento e comandos exatos. Inspecione comprimentos de alinhamento, gaps, composição e identidades de táxons.

2. Alinhar e inspecionar

Estes comandos MAFFT foram exercidos em pequenos dados FASTA sintéticos:

mafft --auto --thread 1 --inputorder sequences.fasta > aligned.fasta
# L-INS-i: locally alignable homologs, typically small datasets.
mafft --localpair --maxiterate 1000 --thread 1 --inputorder sequences.fasta > linsi.fasta
# E-INS-i: homologs with large internal gaps.
mafft --genafpair --maxiterate 1000 --thread 1 --inputorder sequences.fasta > einsi.fasta
# FFT-NS-i (two refinement cycles), then FFT-NS-2 (progressive).
mafft --retree 2 --maxiterate 2 --thread 1 --inputorder sequences.fasta > fftnsi.fasta
mafft --retree 2 --maxiterate 0 --thread 1 --inputorder sequences.fasta > fftns.fasta

auto delega a escolha ao MAFFT. A contagem de sequências sozinha não é um critério de precisão. Execuções de thread único simplificam a reprodutibilidade; o refinamento iterativo do MAFFT com vários threads pode produzir resultados diferentes entre as execuções.

O trimming é opcional e deve ser justificado pela qualidade do alinhamento, não assumido para melhorar toda árvore. O seguinte comando trimAl é verificado na documentação e ilustrativo; trimAl não foi instalado para esta revisão:

trimal -in aligned.fasta -out trimmed.fasta -automated1 -fasta

Registre colunas/táxons retidos e compare a sensibilidade ao trimming. Um trim falho deve interromper a etapa de trimming; não copie silenciosamente a entrada não trimada sob um nome de arquivo "trimado". O auxiliar agrupado não faz trimming automaticamente.

3. Inferir uma árvore

Use o auxiliar mantido em vez de recriar wrappers de subprocesso. Do diretório de habilidade, com os nomes executáveis em PATH:

python scripts/phylogenetic_analysis.py sequences.fasta --type nt --threads 1 \
  --bootstrap 1000 --seed 42 --output-dir results --no-visualization
# Use um alinhamento revisado (incluindo qualquer trimming explícito) sem realinhar.
python scripts/phylogenetic_analysis.py aligned.fasta --aligned --type nt \
  --threads 1 --output-dir reviewed --no-visualization

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