嘗試在 R 中使用 phangorn package 將 phylog.netic 樹作為根

Question

我正在嘗試使用 R 中的 phangorn package 來根植一個 phylog.netic 樹（我之前使用 DECIPHER 和 phagorn 為微生物組研究創建了 16S 數據）。但是，我遇到了一個問題，指出節點數量需要要大於類群的數量。 該樹有 2151 個節點。 使用 Dada2 管道將相關序列分為 2153 個分類群。 樹中的序列和 phyloseq object (ps) 中的 refseq 中的序列完全相同。 我對此很陌生。 如果您需要任何其他信息，請告訴我。 先感謝您！

直到發生錯誤的部分的所有相關代碼：

#從dada2 output object中提取序列：

sequences <- getSequences(seqtab.nochim)
names(sequences) <- sequences

#使用 DECIPHER 運行序列 alignment (MSA)：

alignment <- AlignSeqs(DNAStringSet(sequences), anchor=NA)

#將序列alignment output改成phyDat結構

phang.align <- phyDat(as(alignment, "matrix"), type="DNA")

#創建距離矩陣

dm <- dist.ml(phang.align)

#執行鄰居加入

treeNJ <- NJ(dm)

#注意，提示順序不是序列順序

#內部最大似然

fit <- pml(treeNJ, data=phang.align)

#negative edges length 更改為 0！

#Fit the tree #注意：這一步可能需要相當長的時間......

optim.pml()
fitGTR <- update(fit, k=4, inv=0.2)`
fitGTR <- optim.pml(fitGTR, model="GTR", optInv=TRUE, optGamma=TRUE,
                    rearrangement = "stochastic", control = pml.control(trace = 0))

#導入現有的phyloseq object“ps”：

ps@phy_tree <- fitGTR$tree
ps@phy_tree

#Phylog.netic 樹有 2153 個提示和 2151 個內部節點 - 好！

#Need root 它用於基於系統發育的多樣性指標（Unifrac）

phy_tree(ps) <- root(phy_tree(ps), taxa_names(ps), 1, resolve.root = TRUE)

Error in root.phylo(phy_tree(ps), taxa_names(ps), 1, resolve.root = TRUE) : incorrect node#: should be greater than the number of taxa

Answer 1

ape::root需要新根節點的 id。 第一個節點是葉子。 將樹根植於葉子上是沒有意義的，因此是錯誤的。 葉子沒有孩子，根必須有孩子，否則它就是一棵空樹。

使用 tidytree as_tibble中的tidytree as_tibble 獲取節點元數據表以提取所需的節點 ID：

library(ape)
library(tidytree)

# create example tree
tree <- read.tree(text='((A, B), ((C, D), (E, F)));')
tree <- makeNodeLabel(tree)

as_tibble(tree)
#> # A tibble: 11 x 3
#>    parent  node label
#>     <int> <int> <chr>
#>  1      8     1 A    
#>  2      8     2 B    
#>  3     10     3 C    
#>  4     10     4 D    
#>  5     11     5 E    
#>  6     11     6 F    
#>  7      7     7 Node1
#>  8      7     8 Node2
#>  9      7     9 Node3
#> 10      9    10 Node4
#> 11      9    11 Node5
plot(tree, show.node.label = TRUE)

# Root tree on leaf E (5th node)
# Does not make sense
tree2 <- root(phy = tree, node = 5)
#> Error in root.phylo(phy = tree, node = 5): incorrect node#: should be greater than the number of taxa

# Root tree on internal Node2 (8th node)
tree3 <- root(phy = tree, node = 8)
plot(tree3, show.node.label = TRUE)

^{由reprex package (v2.0.0) 創建於 2022-02-10}