Dallimi kryesor midis UPGMA dhe pemës së bashkimit fqinj është lloji i pemës filogjenetike që rezulton nga secila metodë. UPGMA është teknika e ndërtimit të një peme filogjenetike me rrënjë ndërsa bashkimi i pemës fqinje është teknika e ndërtimit të një peme filogjenetike të parrënjosur.
Pemët filogjenetike janë diagrame të ngjashme me pemët që tregojnë marrëdhëniet evolucionare midis organizmave. Një pemë filogjenetike mund të ketë topologji të ndryshme në varësi të teknikës së përdorur për ndërtimin e pemëve. UPGMA dhe pema e bashkimit fqinj janë dy metoda kryesore që ndërtojnë pemë filogjenetike.
Çfarë është UPGMA?
Në bioinformatikë, ekzistojnë teknika të ndryshme grumbullimi. UPGMA qëndron për metodën e grupit të çiftit të papeshuar dhe mesataren aritmetike. Është një metodë grupimi hierarkik. Metoda u prezantua nga Sokal dhe Michener. Është teknika më e shpejtë që zhvillon një pemë filogjenetike. Pema filogjenetike që rezulton është një pemë filogjenetike me rrënjë me një paraardhës të përbashkët.
Kur vizatoni një pemë filogjenetike duke përdorur metodën UPGMA, ajo i konsideron ritmet evolucionare si të njëjta për të gjitha linjat e gjakut. Kështu, ky është një supozim i rëndësishëm i bërë në teknikën UPGMA. Megjithatë, kjo është gjithashtu pengesa kryesore e teknikës pasi shkalla e mutacionit nuk merret parasysh gjatë ndërtimit të pemës. Në vend të kësaj, ai supozon shkallën e mutacionit si një konstante. Më tej, kjo hipotezë cilësohet si "hipoteza e orës molekulare". Prandaj, në kontekstin real, pema filogjenetike e ndërtuar nga një metodë UPGMA mund të mos jetë e saktë dhe e besueshme.
Figura 01: Një pemë filogjenetike e nxjerrë nga UPGMA
Metoda UPGMA merr parasysh distancat në çift për të prodhuar një pemë filogjenetike. Fillimisht, çdo specie është një grup, dhe dy grupime të tilla me distancën më të vogël evolucionare formojnë një çift. Prandaj, varet nga matrica e distancës. Shprehjet e algoritmit luajnë një rol të madh në interpretimin e të dhënave të një peme filogjenetike të vizatuar duke përdorur metodën UPGMA.
Çfarë është Neighbor Joining Tree?
Neighbor Joining Tree është një tjetër teknikë grumbullimi e përdorur për të prodhuar një pemë filogjenetike. Naruya Saitou dhe Masatoshi Nei ishin pionierët në prezantimin e metodës. Teknika prodhon një pemë të parrënjosur, ndryshe nga UPGMA. Për më tepër, grupimi në këtë metodë nuk mbështetet në distancat ultrametrike. Megjithatë, ai merr parasysh ndryshimin e ritmeve evolucionare kur ndërton pemën filogjenetike. Kështu, ka ndryshime në pemët e vizatuara duke përdorur këtë teknikë. Prandaj, kjo metodë përdor algoritme të veçanta matematikore për të vlerësuar ato variacione.
Figura 02: Një pemë filogjenetike e nxjerrë nga metoda e bashkimit të fqinjit
Kur ndërton pemët, kjo metodë merr parasysh distancat midis secilës prejardhje veç e veç. Çdo linjë lidhet me nyjen e sapondërtuar në pemë. Të gjitha këto nyje bashkohen me nyjen qendrore. Prandaj, kur shfaqet një nyje e re, distanca nga nyja qendrore në nyjen e re është e rëndësishme dhe llogaritet duke përdorur algoritmet. Këto të dhëna algoritmike vendosin vendosjen e nyjës së re.
Cilat janë ngjashmëritë midis UPGMA dhe Pemës së Bashkimit të Fqinjës?
- Të dyja metodat përdorin teknika grumbullimi gjatë ndërtimit të pemëve filogjenetike.
- Për më tepër, të dyja metodat kërkojnë përdorimin e algoritmeve matematikore për të interpretuar pemën filogjenetike.
- Të dhënat e sekuencës së ADN-së luajnë një rol të rëndësishëm në të dyja metodat.
- Të dyja metodat rezultojnë në një metodë grupimi nga poshtë-lart.
- Për më tepër, analiza e grupeve të mëdha të të dhënave është e mundur duke përdorur të dyja teknikat.
- Analiza statistikore e të dhënave mund të zbatohet për të dy llojet e pemëve duke përdorur metodën e bootstrap.
- Të dyja luajnë një rol të rëndësishëm në klasifikimin dhe identifikimin e organizmave.
- Për më tepër, të dyja metodat ofrojnë të dhëna për marrëdhëniet evolucionare të organizmave.
Cili është ndryshimi midis UPGMA dhe Pemës së Bashkimit të Fqinjës?
Dallimi kryesor midis UPGMA dhe pemës së bashkimit të fqinjit mbështetet në llojin e pemës së ndërtuar. Pra, UPGMA prodhon një pemë me rrënjë ndërsa fqinji duke bashkuar pemën prodhon një pemë të parrënjosur. Për më tepër, UPGMA është një metodë më pak e besueshme ndërsa bashkimi i pemës fqinje është një metodë e besueshme sesa UPGMA. Pra, ky është një tjetër ndryshim midis UPGMA dhe pemës së bashkimit të fqinjit.
Info-grafika e mëposhtme përmbledh ndryshimin midis UPGMA dhe pemës së bashkimit fqinj.
Përmbledhje – UPGMA vs Neighbor Joining Tree
UPGMA dhe metodat e bashkimit të pemës fqinje janë dy teknika që janë të rëndësishme gjatë ndërtimit të një peme filogjenetike. Ndërsa metoda UPGMA nuk merr parasysh shkallën e evolucionit, metoda e bashkimit fqinj e konsideron atë gjatë ndërtimit të pemës. Kështu, kompleksiteti dhe besueshmëria e pemës filogjenetike që rezulton nga metoda e pemës NJ është e lartë. Megjithatë, nuk është aq e shpejtë sa metoda UPGMA. Për më tepër, ndryshimi kryesor midis UPGMA dhe pemës së bashkimit fqinj mbështetet në llojin e pemës që rezulton nga secila teknikë. UPGMA rezulton në një pemë filogjenetike me rrënjë ndërsa metoda e bashkimit të pemës fqinje rezulton në një pemë filogjenetike të parrënjosur.
