title: Sequential animation of phylogenetic trees
Creators: name: Sakalli, Enes Berk
Publisher: name: :none
Year: 2022

description: Die Analyse der Sequenzen von phylogenetischen Bäumen ist keine leichte Aufgabe. Insbesondere die Unterschiede zwischen benachbarten Bäumen können erheblich sein. Solche Baumsequenzen könnten durch die Rekonstruktion von Bäumen für gleitende Fenster entlang genomischer Alignments entstehen, z. B. um Rekombinationsereignisse zu erkennen. Eine andere Quelle könnten die Baumsequenzen sein, die bei einer Baumsuche während einer phylogenetischen Analyse gefunden wurden. Nachdem man solche Baumsequenzen erhalten hat, ist es mühsam, benachbarte Baumpaare manuell zu analysieren und größere Übergänge, Veränderungen oder Rekombinationsereignisse zu erkennen. Das Hauptprojekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines Werkzeugs zur dynamischen Visualisierung von phylogenetischen Bäumen in Form eines Mediaplayers. Dieser Player ermöglicht es, dynamisch durch eine Sequenz von Bäumen zu blättern. Wir haben dieses Tool Phylo-Movies genannt. Da es schwierig ist, Unterschiede zwischen den beiden Bäumen zu erkennen, haben wir Wege gefunden, Veränderungen in den Baumtopologien hervorzuheben, so dass der Benutzer die wesentlichen Veränderungen leicht erkennen kann. Ohne einen vorteilhaften visuellen Übergang mit Hilfe von Zwischenstufen zwischen benachbarten Bäumen ist es schwierig, die Unterschiede zwischen zwei Bäumen zu erkennen, da das bloße Auge Probleme hat, sie zu identifizieren. Durch die Einfärbung wird es für den Benutzer einfacher zu erkennen, wo Umschichtungen stattfinden. Durch die Kombination von Einfärbung und Zwischenschritten ist es für das Auge einfacher, offensichtliche Unterschiede beim Übergang zu erkennen. Wir testen das Tool durch die Analyse von Baumsequenzen, die aus simulierten und realen Daten erzeugt wurden. Wir diskutieren die technische Umsetzung mit Hilfe der Frontend-Backend-Struktur und die Technologien, die zur Entwicklung unseres Tools namens Phylo-Movies verwendet wurden. Darüber hinaus analysieren wir drei verschiedene Sequenzen unterschiedlichen Ursprungs und zeigen die Nutzbarkeit von Phylo-Movies. Abschließend diskutieren wir einige zukünftige Erweiterungen, die zur weiteren Verbesserung von Phylo-Movies durchgeführt werden können.
description: Analysing sequences of phylogenetic trees is not an easy task. Especially the differences between neighbouring trees might be significant. Such sequences of trees could originate from by reconstructing trees for sliding windows along genomic alignments, e.g., to detect recombination events. Another source might be the sequence of trees found in a tree search during phylogenetic analysis. After obtaining such sequences of trees, it is tedious to manually analyse neighbouring pairs of trees and detect major transitions, changes, or recombination events. The main project focuses on building a tool for the dynamic visualisation of phylogenetic trees like a media player. This player enables browsing dynamically through a sequence of trees. We called this tool Phylo-Movies. Because it is hard to see differences between the two trees, we found ways to highlight changes in the tree topologies so that the user can easily recognise the significant changes. Without a beneficial visual transition using intermediates between neighbouring trees, it is hard to comprehend the differences between two trees because the bare eye has problems identifying them. The addition of colourisation makes it easier for the user to see where rearrangements happen. With the combination of colourisation and the intermediate steps, it is easier for the eyes to see apparent differences during the transition. We will test the tool by analysing tree sequences generated by simulated and real data. We discuss the technical realisation using the Frontend-Backend structure and the technologies used to develop our tool called Phylo-Movies. Furthermore, we analyse three different sequences of different origins and show the useability of Phylo-Movies. At the end, we discuss some future extensions that can be done to further improve Phylo-Movies.