PopART

 Download PopART 1.7

PopART is een programma, waarmee reticulaire netwerken kunnen worden gemaakt op basis van een haplotype bestand in nexus-format.
Dit haplotype bestand kan met DnaSP 6.11 worden gemaakt. Het bestand bevat echter informatie-blokken, die niet in PopART worden gebruikt.

Download DnaSP 6.11

In plaats van handmatig het bestand aan te passen, kan een programma worden gebruikt dat hier beschreven wordt.

In het blok 'BEGIN CHARACTERS;' wordt het gedeelte CHARLABELS t/m ; gewist.
Dan volgt 'MATRIX'. De getallen en * inclusief de open [ en sluit ] worden gewist.

Aan het einde staat BEGIN DnaSP;
Dit hele blok wordt gewist. Het bestand bevat nu alleen nog BEGIN TAXA, BEGIN CHARACTERS en MATRIX.
Commentaar staat tussen [  ]. In DnaSP staan geen ']'; zorg ervoor dat aan het einde van het commentaar altijd een sluit-haakje staat.

#NEXUS
[File generated by DnaSP Ver. 5.10.01; aug 27, 2017
Haplotype Data from Data File: E.derm BT2 updated.fas
Number of sequences: 29 Number of sequences used: 29
Number of Sites in the complete Data File: 429
Selected Region: 1-429
Sites with alignment gaps: not considered
Invariable sites: removed]

BEGIN TAXA;
DIMENSIONS NTAX=12;
TAXLABELS
Hap_1
Hap_2
Hap_3
Hap_4
Hap_5
Hap_6
Hap_7
Hap_8
Hap_9
Hap_10
Hap_11
Hap_12;
END;

BEGIN CHARACTERS;
DIMENSIONS NCHAR=112;
FORMAT DATATYPE=DNA MISSING=? GAP=- MATCHCHAR=.;

MATRIX
Hap_1 GAACATGGTCCGTGGCAATAGCATTCCGATTAGCGAGTATCTCTTAAGGTATGTATGTACAAAGTTGCTTGAGCACTTACGTGTCCGCTGGCAATCTATGCCCGTTGCATTT
Hap_2 ............................................................G..T........A.......................................
Hap_3 ...............................................................T........A.......................................
Hap_4 ....GCC.........GGG.............................................................................................
Hap_5 ..........................T.....A.......T...................G....C.T....A..GGC........AA.......T..........A.....
Hap_6 AGT.G..AAG.A.TTGG..........TTCCG..TGC.GAAGA.GCG.TC..TA..........................................................
Hap_7 .....C..C.T.....TC..CTC.C.T..C..A.......T.............T..CGA..CCGG..G.AGT...C.G..GA.GTCA.......G..CCG..AC.CT.C.C
Hap_8 ..G..C.........ATCC.C...C....CC..T...C.............GTGTGCCCGC.CTC.T.ACA.A.TA.A.T.CC.T.AT...TG..TACCC.TG.AAC.T.CA
Hap_9 ..G..C.........ATCC.C...C....CC..T...C.............G.GTGCCCGC.CTC.T.ACA.A.TA.A.T.CC.T.AT...TG..TACCC.TG.AAC.T.CA
Hap_10 ..G..C.........ATCC.C...C....CC..T...C.............G.G.GCCCGC.CTC.T.ACA.A.TA.A.T.CC.T.AT...TG..TACCC.TG.AAC.T.CA
Hap_11 .CGA....C...C...TC.TC..CCTA..CC.C....C.....A...AA.GC..CACGT..T.CG.CAGAT.AAGACC.AA.CCTA..CAA.GTCGCCCC....C.C.C.A.
Hap_12 ..G.....C...C...GC.TC..CCTA..CC......C.........A..GG..CACGT..T.CG.CAGAT.AAGACC.AA.CCTA..CAA.GTCGCCCC....C.C.C.A.
;
END;

Nu wordt na de laatste END; een BEGIN TRAITS blok toegevoegd.
Welke 'traits' zijn van toepassing op deze haplotypes?

Er zijn 3 traits: klinisch isolaat, steen isolaat, plant isolaat.

BEGIN TRAITS;
DIMENSIONS NTRAITS=3;
FORMAT labels=yes separator=Comma;
[klinisch, steen, plant]
TraitLabels klinisch steen plant;
Matrix

;
END;

Om de matrix in te vullen, gebruiken we de frequentie-tabel, die we eerder hebben bewaard. Hap_1 heeft bijv. 17 stammen. Op basis van de stamnummers weten we waar het isolaat vandaan komt.
Stel er zijn 13 klinische isolaten, 3 steen isolaten en 1 plant isolaat. De regel voor Hap_1 ziet er dan zo uit:

Hap_1 13,3,1

Voor alle haplotypen wordt dit ingevuld tussen Matrix en ;

BEGIN TRAITS;
DIMENSIONS NTRAITS=3;
FORMAT labels=yes separator=Comma;
[klinisch, steen, plant]
TraitLabels klinisch steen plant;
Matrix
Hap_1 13,3,1
Hap_2 0,2,0
Hap_3 1,0,0
Hap_4 1,0,0
Hap_5 0,0,1
Hap_6 0,1,0
Hap_7 0,1,0
Hap_8 0,0,1
Hap_9 1,0,0
Hap_10 1,0,0
Hap_11 0,1,0
Hap_12 0,0,1
;
END;

Bewaar het bestand als 'BT2-traits.nex'. Start PopART en open dit bestand.
Zelf gebruik ik een Excel bestand om de conversie uit te voeren. Het is geen professionele software, maar wellicht toch bruikbaar voor anderen.

Downloads:

DnaSP -> PopArt
dinsdag 29 mei 2018 18:17  109.1 KB  30	Download

Als alles goed gaat, staan de 3 traits vermeld in de tab 'Traits'.
Bereken en teken het netwerk via het menu: Network - Median Joining Network
Voor nu kan de waarde voor Epsilon onveranderd blijven en klik op 'OK'.

Het netwerk wordt standaard in zwart-wit weergegeven, maar kan in kleur worden weergegeven. Klik op het blokje met de gekleurde punten en kies een thema. Hierbij kan worden gekozen of de kleurkeuze zowel voor het netwerk als de geografische kaart geldt. Aangezien het bestand geen geotags bevat, is het hier niet van belang.
Met de + en - in het menu kan worden in- en uitgezoomd.

In de grafiek kunnen de namen van de Hap_ worden verplaatst. Dit is het resultaat.

PopART voorbeelden
zondag 27 augustus 2017 20:35   Windows  2.67 KB  37	Download

Voeg aan het einde van het bestand ook 'GeoTags' toe.

BEGIN GeoTags;
DIMENSIONS NClusts=5;
FORMAT labels=yes separator=Spaces;
[positie van het cluster op de kaart]
ClustLatitude 53 43.6811 5.4 -25.61 -0;
ClustLongitude 16.75 87.3311 26.5 134.355 -76;
Clustlabels Europa Azië Afrika Australië America;
Matrix
Hap_1 48.3621687364 -10.6803478956 3
Hap_1 20.9011934738 41.0061010737 10
Hap_6 -34.5248765744 156.980424598 1
Hap_5 6.47997227196 -126.310890191 1
Hap_7 12.3724817276 32.9959970947 1
Hap_8 -25.3125032726 132.069876577 1
Hap_9 -17.5420017453 -81.8875028076 1
Hap_10 -28.1278668152 133.927583142 1
Hap_11 1.90619338755 -100.675193346 1
Hap_3 -9.2031496606 156.495614547 1
Hap_4 2.76141711712 -95.3738206052 1
Hap_2 43.4068001627 40.4459241442 1
Hap_2 36.0290665027 68.1753092664 1
Hap_12 2.76141711712 32.9959970947 1
;
END;

ClustLatitude en ClustLongitude geeft de positie van de pie-chart op de kaart aan.
De eerste waarden, 53 en 16.75 zijn de coördinaten voor Europa.
De waarden bij de Hap_ elementen geeft de werkelijke positie aan van de isolaten, Hap_1 heeft 3 isolaten op één positie en 10 op een andere. Op basis van deze aanduiding weet PopART de positie en geeft deze aan binnen de correcte pie-chart.

Bij het starten van PopART en openen van het nieuwe bestand wordt gevraagd of 'Traits' of 'GeoTags' moeten worden gebruikt.
Eenmaal in het programma kan worden omgeschakeld naar één van de twee en de 'view' worden veranderd.
Het is verstandig om het netwerk opnieuw te laten berekenen.

 Een ander voorbeeld met Hortaea werneckii haplotypes en de geografische distributie