La principale différence entre l'UPGMA et l'arbre de jonction voisin est le type d'arbre phylogénétique résultant de chaque méthode. UPGMA est la technique de construction d'un arbre phylogénétique enraciné tandis que l'arbre de jonction voisin est la technique de construction d'un arbre phylogénétique sans racine.
Les arbres phylogénétiques sont des diagrammes arborescents qui montrent les relations évolutives entre les organismes. Un arbre phylogénétique peut avoir différentes topologies selon la technique utilisée pour la construction de l'arbre. UPGMA et l'arbre de jonction voisin sont deux méthodes principales qui construisent des arbres phylogénétiques.
Qu'est-ce que l'UPGMA ?
En bioinformatique, il existe différentes techniques de clustering. UPGMA signifie méthode de groupe de paires non pondérées et moyenne arithmétique. C'est une méthode de regroupement hiérarchique. La méthode a été introduite par Sokal et Michener. C'est la technique la plus rapide qui développe un arbre phylogénétique. L'arbre phylogénétique résultant est un arbre phylogénétique enraciné avec un ancêtre commun.
Lorsque vous dessinez un arbre phylogénétique à l'aide de la méthode UPGMA, il considère que les taux d'évolution sont les mêmes pour toutes les lignées. Il s'agit donc d'une hypothèse importante faite dans la technique UPGMA. Cependant, c'est aussi le principal inconvénient de la technique car le taux de mutation n'est pas pris en compte lors de la construction de l'arbre. Au lieu de cela, il suppose que le taux de mutation est une constante. De plus, cette hypothèse est appelée "l'hypothèse de l'horloge moléculaire". Par conséquent, dans le contexte réel, l'arbre phylogénétique construit à partir d'une méthode UPGMA peut ne pas être précis et fiable.
Figure 01: Un arbre phylogénétique tiré de l'UPGMA
La méthode UPGMA considère les distances par paires pour produire un arbre phylogénétique. Initialement, chaque espèce est un groupe, et deux de ces groupes avec la plus petite distance évolutive forment une paire. Par conséquent, cela dépend de la matrice de distance. Les expressions algorithmiques jouent un rôle majeur dans l'interprétation des données d'un arbre phylogénétique dessiné à l'aide de la méthode UPGMA.
Qu'est-ce que Neighbor Joining Tree ?
Neighbor Joining Tree est une autre technique de regroupement utilisée pour produire un arbre phylogénétique. Naruya Saitou et Masatoshi Nei ont été les pionniers dans l'introduction de la méthode. La technique produit un arbre sans racine, contrairement à UPGMA. De plus, le regroupement dans cette méthode ne repose pas sur des distances ultramétriques. Cependant, il considère la variation des taux d'évolution lors de la construction de l'arbre phylogénétique. Ainsi, il existe des variations dans les arbres dessinés à l'aide de cette technique. Par conséquent, cette méthode utilise des algorithmes mathématiques spéciaux pour évaluer ces variations.
Figure 02: Un arbre phylogénétique tiré de la méthode de jonction des voisins
Lors de la construction des arbres, cette méthode considère les distances entre chaque lignée séparément. Chaque lignage rejoint le nœud nouvellement construit dans l'arbre. Tous ces nœuds rejoignent le nœud central. Par conséquent, lorsqu'un nouveau nœud apparaît, la distance du nœud central au nouveau nœud est importante et est calculée à l'aide des algorithmes. Ces données algorithmiques décident du placement du nouveau nœud.
Quelles sont les similitudes entre UPGMA et Neighbor Joining Tree ?
- Les deux méthodes utilisent des techniques de regroupement lors de la construction d'arbres phylogénétiques.
- De plus, les deux méthodes nécessitent l'utilisation d'algorithmes mathématiques pour interpréter l'arbre phylogénétique.
- Les données de séquence d'ADN jouent un rôle important dans les deux méthodes.
- Les deux méthodes aboutissent à une méthode de clustering ascendante.
- De plus, l'analyse de grands ensembles de données est possible en utilisant les deux techniques.
- L'analyse des données statistiques peut être appliquée aux deux types d'arbres en utilisant la méthode bootstrap.
- Les deux jouent un rôle important dans la classification et l'identification des organismes.
- De plus, les deux méthodes fournissent des données sur les relations évolutives des organismes.
Quelle est la différence entre UPGMA et Neighbor Joining Tree ?
La principale différence entre UPGMA et l'arbre de jonction voisin repose sur le type d'arbre construit. Ainsi, UPGMA produit un arbre enraciné tandis que l'arbre de jonction voisin produit un arbre non enraciné. De plus, UPGMA est une méthode moins fiable tandis que l'arbre de jonction voisin est une méthode fiable que UPGMA. Donc, c'est une autre différence entre UPGMA et l'arbre de jonction voisin.
L'info-graphique ci-dessous résume la différence entre UPGMA et l'arbre de jonction voisin.
Résumé - UPGMA vs Neighbor Joining Tree
UPGMA et les méthodes d'arbres de jonction voisins sont deux techniques importantes lors de la construction d'un arbre phylogénétique. Alors que la méthode UPGMA ne prend pas en compte le taux d'évolution, la méthode de jonction par voisins le considère lors de la construction de l'arbre. Ainsi, la complexité et la fiabilité de l'arbre phylogénétique résultant de la méthode de l'arbre NJ est élevée. Cependant, elle n'est pas aussi rapide que la méthode UPGMA. De plus, la principale différence entre UPGMA et l'arbre de jonction voisin repose sur le type d'arbre résultant de chaque technique. L'UPGMA donne un arbre phylogénétique enraciné tandis que la méthode de l'arbre de jonction voisin donne un arbre phylogénétique non enraciné.
