Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng UPGMA at neighbor joining tree ay ang uri ng phylogenetic tree na nagreresulta mula sa bawat pamamaraan. Ang UPGMA ay ang pamamaraan ng pagbuo ng nakaugat na phylogenetic tree habang ang neighbor joining tree ay ang pamamaraan ng pagbuo ng unrooted phylogenetic tree.
Ang Phylogenetic tree ay mga diagram na parang puno na nagpapakita ng mga ebolusyonaryong relasyon sa pagitan ng mga organismo. Ang isang phylogenetic tree ay maaaring magkaroon ng iba't ibang topologies depende sa pamamaraan na ginamit para sa pagtatayo ng puno. Ang UPGMA at neighbor joining tree ay dalawang pangunahing pamamaraan na bumubuo ng mga phylogenetic tree.
Ano ang UPGMA?
Sa bioinformatics, may iba't ibang diskarte sa clustering. Ang UPGMA ay kumakatawan sa Unweighted Pair Group Method at Arithmetic Mean. Ito ay isang hierarchical grouping method. Ang pamamaraan ay ipinakilala nina Sokal at Michener. Ito ang pinakamabilis na pamamaraan na bumubuo ng isang phylogenetic tree. Ang nagreresultang phylogenetic tree ay isang rooted phylogenetic tree na may iisang ninuno.
Kapag gumuhit ng isang phylogenetic tree gamit ang pamamaraang UPGMA, isinasaalang-alang nito ang mga rate ng ebolusyon bilang pareho para sa lahat ng mga linya. Kaya, ito ay isang mahalagang pagpapalagay na ginawa sa pamamaraan ng UPGMA. Gayunpaman, ito rin ang pangunahing disbentaha ng pamamaraan dahil ang rate ng mutation ay hindi isinasaalang-alang sa panahon ng pagtatayo ng puno. Sa halip, ipinapalagay nito ang mutation rate bilang pare-pareho. Dagdag pa, ang hypothesis na ito ay tinatawag na "Molecular clock hypothesis". Samakatuwid, sa totoong konteksto, ang phylogenetic tree na binuo mula sa isang UPGMA na pamamaraan ay maaaring hindi tumpak at maaasahan.
Figure 01: Isang Phylogenetic Tree na Iginuhit mula sa UPGMA
Isinasaalang-alang ng pamamaraang UPGMA ang mga pares-wise na distansiya upang makagawa ng phylogenetic tree. Sa una, ang bawat species ay isang kumpol, at dalawang ganoong kumpol na may pinakamaliit na evolutionary distance ay bumubuo ng isang pares. Samakatuwid, ito ay depende sa distansya matrix. Malaki ang papel na ginagampanan ng mga expression ng algorithm sa pagbibigay-kahulugan sa data ng isang phylogenetic tree na iginuhit gamit ang pamamaraang UPGMA.
Ano ang Neighbor Joining Tree?
Ang Neighbor Joining Tree ay isa pang clustering technique na ginagamit upang makagawa ng phylogenetic tree. Sina Naruya Saitou at Masatoshi Nei ang mga pioneer sa pagpapakilala ng pamamaraan. Ang pamamaraan ay gumagawa ng isang walang ugat na puno, hindi katulad ng UPGMA. Higit pa rito, ang clustering sa paraang ito ay hindi umaasa sa ultrametric na mga distansya. Gayunpaman, isinasaalang-alang nito ang pagkakaiba-iba ng mga rate ng ebolusyon kapag nagtatayo ng phylogenetic tree. Kaya, may mga pagkakaiba-iba sa mga puno na iginuhit gamit ang pamamaraang ito. Samakatuwid, ang paraang ito ay gumagamit ng mga espesyal na mathematical algorithm para masuri ang mga variation na iyon.
Figure 02: Isang Phylogenetic Tree na Iginuhit mula sa Paraan ng Pagsali sa Kapitbahay
Kapag gumagawa ng mga puno, ang pamamaraang ito ay isinasaalang-alang ang mga distansya sa pagitan ng bawat linya nang hiwalay. Ang bawat angkan ay sumasali sa bagong gawang node sa puno. Ang lahat ng mga node na ito ay sumali sa gitnang node. Samakatuwid, kapag lumitaw ang isang bagong node, ang distansya mula sa gitnang node hanggang sa bagong node ay mahalaga at kinakalkula gamit ang mga algorithm. Ang algorithmic data na ito ang nagpapasya sa paglalagay ng bagong node.
Ano ang Pagkakatulad sa pagitan ng UPGMA at Neighbor Joining Tree?
- Ang parehong paraan ay gumagamit ng mga diskarte sa clustering kapag gumagawa ng mga phylogenetic tree.
- Bukod dito, ang parehong pamamaraan ay nangangailangan ng paggamit ng mga mathematical algorithm upang bigyang-kahulugan ang phylogenetic tree.
- Ang DNA sequence data ay may mahalagang papel sa parehong paraan.
- Ang parehong paraan ay nagreresulta sa bottom-up clustering method.
- Bukod dito, posible ang pagsusuri ng malalaking set ng data gamit ang parehong mga diskarte.
- Maaaring ilapat ang pagtatasa ng data ng istatistika para sa parehong uri ng puno gamit ang paraan ng bootstrap.
- Ang dalawa ay may mahalagang papel sa pag-uuri at pagkilala ng mga organismo.
- Bukod dito, ang parehong pamamaraan ay nagbibigay ng data sa mga ebolusyonaryong relasyon ng mga organismo.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng UPGMA at Neighbor Joining Tree?
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng UPGMA at kapitbahay na sumasali sa puno ay nakasalalay sa uri ng puno na ginawa. Kaya, ang UPGMA ay gumagawa ng isang punong may ugat habang ang kapitbahay na sumasali sa puno ay nagbubunga ng isang hindi nakaugat na puno. Bukod dito, ang UPGMA ay isang hindi gaanong maaasahang pamamaraan habang ang pagsali sa puno ng kapitbahay ay isang maaasahang pamamaraan kaysa sa UPGMA. Kaya, ito ay isa pang pagkakaiba sa pagitan ng UPGMA at neighbor joining tree.
Ibinubuod ng info-graphic sa ibaba ang pagkakaiba sa pagitan ng UPGMA at neighbor joining tree.
Buod – UPGMA vs Neighbor Joining Tree
Ang UPGMA at neighbor joining tree method ay dalawang pamamaraan na mahalaga sa paggawa ng isang phylogenetic tree. Habang ang paraan ng UPGMA ay hindi isinasaalang-alang ang evolutionary rate, ang kapitbahay na paraan ng pagsali ay isinasaalang-alang ito sa panahon ng pagtatayo ng puno. Kaya, ang pagiging kumplikado at ang pagiging maaasahan ng puno ng phylogenetic na nagreresulta mula sa pamamaraan ng puno ng NJ ay mataas. Gayunpaman, hindi ito kasing bilis ng pamamaraan ng UPGMA. Bukod dito, ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng UPGMA at kapitbahay na pagsali sa puno ay nakasalalay sa uri ng puno na nagreresulta mula sa bawat pamamaraan. Ang UPGMA ay nagreresulta sa isang na-root na phylogenetic tree habang ang kapitbahay na sumasali sa tree method ay nagreresulta sa isang unrooted phylogenetic tree.
