Dendropy: добавьте внутренний узел посередине между двумя узлами

Question

Dendropy: добавьте внутренний узел посередине между двумя узлами

Я новичок в DendroPy. То, что я хочу сделать, кажется простым, но я не могу понять, как это сделать правильно, и я ничего не нашел в Интернете.

Я хочу добавить узел посередине между двумя узлами в существующем корневом дереве dendropy.

      from dendropy import Tree, Taxon, Node

t1 = Tree.get_from_string(
    "(((sp1: 0.35, sp2: 0.15):0.75, sp3:1): 0.5, (sp4: 0.5, sp5: 0.05)MRCA_sp4&sp5: 1)root;",
    "newick", rooting='force-rooted'
)
t1.print_plot()
mrca = t1.mrca(taxon_labels=["sp4", "sp5"])
print(mrca.description())

Описание узла дерева и MRCA

MRCA sp4 и sp5 определяется правильно. Теперь я пытаюсь добавить узел на полпути между MRCA и корнем, используя приведенный ниже код:

      def add_node_midway_between_2_nodes(lowernode, taxon_label=None, node_label=None):
    newtaxon = Taxon(label=taxon_label)
    newnode = Node(taxon=newtaxon, label=node_label)
    newnode.parent_node = lowernode.parent_node
    newnode.edge_length = lowernode.edge_length/2
    lowernode.parent_node = newnode
    lowernode.edge_length = newnode.edge_length
    return newnode

node = add_node_midway_between_2_nodes(mrca, node_label="midway between root and MRCA sp4&sp5")
t1.print_plot()
str_t1 = t1.as_string(schema='newick')
print(str_t1)

Дерево с узлом между корнем и MRCA sp4&amp;amp;sp5

[&R] (((sp1:0.35,sp2:0.15):0.75,sp3:1.0):0.5,((sp4:0.5,sp5:0.05)MRCA_sp4&sp5:0.5)midway_between_root_and_MRCA_sp4&sp5:0.5)root;

Глядя на сюжет и на строку, кажется, что это сработало. Но затем, когда я снова пытаюсь вычислить MRCA sp4 и sp5, он больше не находит «MRCA sp4 и sp5», а корневой узел.

      mrca = t1.mrca(taxon_labels=["sp4", "sp5"])
print(mrca.description())

Вывод = Описание корневого узла

Проходя через parent_node из sp5, я все еще нахожу «MRCA sp4 и sp5».

От отчаяния я попытался переделать дерево с помощью строки str_t1, но это тоже не работает и даже дает другой результат (столь же неверный): узел "посередине между корнем и MRCA sp4&sp5"

      t1 = Tree.get_from_string(
    str_t1,
    "newick", rooting='force-rooted'
)
mrca = t1.mrca(taxon_labels=["sp4", "sp5"])
print(mrca.description())

Выходные данные = описание узла «на полпути между корнем и MRCA sp4 и sp5»

Так что же представляет собой чистый способ добавить узел посередине между двумя узлами, который впоследствии не создает странных событий?

Большое спасибо

1

dendropy

Источник

ALB 19 май '22 в 15:52

1 ответ

Другие вопросы по тегам dendropy

user17309108 18 сен '22 в 17:36 2022-09-18 17:36 · Answer 1 · 2022-09-18 17:36

Ваш код в основном работает, но вы должныupdate_taxon_namespaceи update_bipartitionsкорректно применять любые изменения топологии дерева, как это рекомендовано в документации . Итак, в вашем случае это будет выглядеть так:

      def add_node_midway_between_2_nodes(lowernode, taxon_label=None, node_label=None):
    newtaxon = Taxon(label=taxon_label)
    newnode = Node(taxon=newtaxon, label=node_label)
    newnode.parent_node = lowernode.parent_node
    newnode.edge_length = lowernode.edge_length/2
    lowernode.parent_node = newnode
    lowernode.edge_length = newnode.edge_length
    return newnode

node = add_node_midway_between_2_nodes(
    mrca, node_label="midway between root and MRCA sp4&sp5"
)
t1.update_taxon_namespace()
t1.update_bipartitions(
    suppress_unifurcations=False, suppress_storage=True
)  # suppress_storage is optional, I just do not want to create a bipartitions list
t1.print_plot()
str_t1 = t1.as_string(schema='newick')
print(str_t1)

Гульника!

Обновление пространства имен таксонов должно производиться до обновления разделов, так как последний должен использовать правильный`TaxonNamespace`. В противном случае вы все равно получите странное поведение.

Однако лучше использовать встроенныйNodeметоды тонкой реконструкции деревьев. Например, я бы переписал функцию так:

      def insert_new_node_posterior(
    node: Node,
    *,
    taxon_label: Optional[str] = None,
    node_label: Optional[str] = None,
    edge_length: Real,
    # If it was product or at least reusable in the future code,
    # I would add more arguments for proportion specification,
    # using height, distance from root &c.
) -> Node:
    parent = node.parent_node
    if not parent:
        raise Exception("You cannot insert a node in posterior to the root.")

    new_taxon = Taxon(label=taxon_label)
    i = parent.child_nodes().index(node)
    parent.remove_child(node)
    intermediate_node = parent.insert_new_child(
        index=i, taxon=new_taxon, label=node_label, edge_length=edge_length
    )
    node.edge_length -= edge_length
    intermediate_node.add_child(node)
    return intermediate_node


node = insert_new_node_posterior(
    mrca,
    node_label="midway between root and MRCA sp4&sp5",
    edge_length=mrca.edge_length / 2
)
t1.update_taxon_namespace()
t1.update_bipartitions(
    suppress_unifurcations=False, suppress_storage=True
)

t1.print_plot()
str_t1 = t1.as_string(schema='newick')
print(str_t1)

Тем не менее,Tree.mrcaвсе еще показывает неправильный узел:

      Node object at 0x1be8b959460<Node object at 0x1be8b959460: 'midway between root and MRCA sp4&sp5' (<Taxon 0x1be8cdceeb0 'None'>)>
    [Edge]
        Edge object at 0x1be8b959400 (1917897249792, Length=0.5)
    [Taxon]
         Taxon object at 0x1be8cdceeb0: <Unnamed Taxon>
    [Parent]
        Node object at 0x1be8c3b2b80<Node object at 0x1be8c3b2b80: 'root' (None)>
    [Children]
        [0] Node object at 0x1be8be4d6a0<Node object at 0x1be8be4d6a0: 'MRCA sp4&sp5' (None)>

Хотя в данном случае это не баг, а просто особенность метода. В связи с этим в исходном коде :

      if cms:
    # for at least one taxon cm has 1 and bipartition has 1
    if cms == leafset_bitmask:
        # curr_node has all of the 1's that bipartition has
        if cm == leafset_bitmask:
            return curr_node  # Vovin's comment: Since there is a unifurcation,
                              # it returns the current node
                              # instead of the next iteration
        last_match = curr_node
        nd_source = iter(curr_node.child_nodes())
    else:
        # we have reached a child that has some, but not all of the
        #   required taxa as descendants, so we return the last_match
        return last_match

Например, если мы добавим дочерний элемент к новому узлу, он будет работать хорошо:

      node = insert_new_node_posterior(
    mrca,
    node_label="midway between root and MRCA sp4&sp5",
    edge_length=mrca.edge_length / 2
)
node.new_child(label="sp6", edge_length=1, taxon=Taxon(label="sp6"))
t1.update_taxon_namespace()
t1.update_bipartitions(
    suppress_unifurcations=False, suppress_storage=True
)
mrca = t1.mrca(taxon_labels=["sp4", "sp5"])
print(mrca.description())

      Node object at 0x1be8c1e22b0<Node object at 0x1be8c1e22b0: 'MRCA sp4&sp5' (None)>
    [Edge]
        Edge object at 0x1be8c1e2340 (1917906199360, Length=0.5)
    [Taxon]
        None
    [Parent]
        Node object at 0x1be8ba8da30<Node object at 0x1be8ba8da30: 'midway between root and MRCA sp4&sp5' (<Taxon 0x1be8ba8d370 'None'>)>
    [Children]
        [0] Node object at 0x1be8c1e2910<Node object at 0x1be8c1e2910: 'None' (<Taxon 0x1be8c1e2640 'sp4'>)>
        [1] Node object at 0x1be8c1e28e0<Node object at 0x1be8c1e28e0: 'None' (<Taxon 0x1be8c1e2e50 'sp5'>)>