UPGMA ve komşu birleştirme ağacı arasındaki temel fark, her bir yöntemden elde edilen filogenetik ağacın türüdür. UPGMA, köklü bir filogenetik ağaç oluşturma tekniğidir, komşu birleştirme ağacı ise köksüz bir filogenetik ağaç oluşturma tekniğidir.
Filogenetik ağaçlar, organizmalar arasındaki evrimsel ilişkileri gösteren ağaç benzeri diyagramlardır. Bir filogenetik ağaç, ağaç yapımında kullanılan tekniğe bağlı olarak farklı topolojilere sahip olabilir. UPGMA ve komşu birleştirme ağacı, filogenetik ağaçlar oluşturan iki ana yöntemdir.
UPGMA nedir?
Biyoinformatikte farklı kümeleme teknikleri vardır. UPGMA Ağırlıksız Çift Grup Yöntemi ve Aritmetik Ortalama anlamına gelir. Hiyerarşik bir gruplama yöntemidir. Yöntem Sokal ve Michener tarafından tanıtıldı. Filogenetik bir ağaç geliştiren en hızlı tekniktir. Ortaya çıkan filogenetik ağaç, ortak bir ataya sahip köklü bir filogenetik ağaçtır.
UPGMA yöntemini kullanarak bir filogenetik ağaç çizerken, tüm soylar için evrim oranlarını aynı kabul eder. Dolayısıyla bu, UPGMA tekniğinde yapılan önemli bir varsayımdır. Bununla birlikte, ağaç yapımı sırasında mutasyon oranı dikkate alınmadığından, bu aynı zamanda tekniğin ana dezavantajıdır. Bunun yerine, mutasyon oranını sabit olarak kabul eder. Ayrıca, bu hipotez “Moleküler saat hipotezi” olarak adlandırılır. Bu nedenle, gerçek bağlamda, bir UPGMA yönteminden oluşturulan filogenetik ağaç doğru ve güvenilir olmayabilir.
Şekil 01: UPGMA'dan Çizilmiş Bir Filogenetik Ağaç
UPGMA yöntemi, filogenetik bir ağaç üretmek için ikili mesafeleri dikkate alır. Başlangıçta, her tür bir kümedir ve en küçük evrimsel mesafeye sahip bu tür iki küme bir çift oluşturur. Bu nedenle, uzaklık matrisine bağlıdır. Algoritma ifadeleri, UPGMA yöntemi kullanılarak çizilen bir filogenetik ağacın verilerinin yorumlanmasında büyük rol oynar.
Komşu Birleştirme Ağacı Nedir?
Komşu Birleştirme Ağacı, filogenetik ağaç üretmek için kullanılan başka bir kümeleme tekniğidir. Naruya Saitou ve Masatoshi Nei, yöntemi tanıtmanın öncüleriydi. Teknik, UPGMA'dan farklı olarak köksüz bir ağaç üretir. Ayrıca, bu yöntemdeki kümeleme, ultrametrik mesafelere dayanmaz. Bununla birlikte, filogenetik ağacı oluştururken evrim oranlarının değişimini dikkate alır. Dolayısıyla bu teknik kullanılarak çizilen ağaçlarda farklılıklar vardır. Bu nedenle, bu yöntem, bu varyasyonları değerlendirmek için özel matematiksel algoritmalar kullanır.
Şekil 02: Komşu Birleştirme Yönteminden Çizilmiş Bir Filogenetik Ağaç
Ağaçları oluştururken, bu yöntem her soy arasındaki mesafeleri ayrı ayrı dikkate alır. Her soy, ağaçta yeni oluşturulan düğüme katılır. Bu düğümlerin tümü merkezi düğüme katılır. Bu nedenle, yeni bir düğüm göründüğünde, merkezi düğümden yeni düğüme olan mesafe önemlidir ve algoritmalar kullanılarak hesaplanır. Bu algoritmik veriler, yeni düğümün yerleşimine karar verir.
UPGMA ve Komşu Birleştirme Ağacı Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Her iki yöntem de filogenetik ağaçlar oluştururken kümeleme tekniklerini kullanır.
- Ayrıca, her iki yöntem de filogenetik ağacı yorumlamak için matematiksel algoritmaların kullanılmasını gerektirir.
- DNA dizi verileri her iki yöntemde de önemli bir rol oynar.
- Her iki yöntem de aşağıdan yukarıya kümeleme yöntemiyle sonuçlanır.
- Ayrıca, büyük veri kümelerinin analizi her iki teknik kullanılarak da mümkündür.
- İstatistiksel veri analizi, önyükleme yöntemini kullanarak her iki ağaç türü için de uygulanabilir.
- Her ikisi de organizmaların sınıflandırılması ve tanımlanmasında önemli bir rol oynar.
- Ayrıca, her iki yöntem de organizmaların evrimsel ilişkileri hakkında veri sağlar.
UPGMA ve Komşu Birleştirme Ağacı Arasındaki Fark Nedir?
UPGMA ve komşu birleştirme ağacı arasındaki temel fark, inşa edilen ağacın türüne bağlıdır. Böylece, UPGMA köklü bir ağaç üretirken, komşu birleşen ağaç köksüz bir ağaç üretir. Ayrıca, UPGMA daha az güvenilir bir yöntemdir, komşu birleştirme ağacı ise UPGMA'dan daha güvenilir bir yöntemdir. Bu, UPGMA ile komşu ağaç birleştirme arasındaki başka bir farktır.
Aşağıdaki bilgi grafiği, UPGMA ile komşu ağaç birleştirme arasındaki farkı özetler.
Özet – UPGMA - Komşu Ağacı Birleştirmeye Karşı
UPGMA ve komşu birleştirme ağacı yöntemleri, filogenetik bir ağaç inşası sırasında önemli olan iki tekniktir. UPGMA yöntemi evrimsel hızı dikkate almazken, komşu birleştirme yöntemi ağaç yapımı sırasında bunu dikkate alır. Bu nedenle, NJ ağaç yönteminden kaynaklanan filogenetik ağacın karmaşıklığı ve güvenilirliği yüksektir. Ancak UPGMA yöntemi kadar hızlı değildir. Ayrıca, UPGMA ve komşu birleştirme ağacı arasındaki temel fark, her bir teknikten elde edilen ağaç tipine bağlıdır. UPGMA köklü bir filogenetik ağaçla sonuçlanırken, komşu birleştirme ağacı yöntemi köksüz bir filogenetik ağaçla sonuçlanır.
