MCMCTREE はベイズ法に基づいて分岐年代推定を行うソフトウェアです．系統解析ソフトウェアパッケージ PAML に入っています．ここでは一般に使われている近似尤度計算 (Approximate Likelihood method) を用いた解析を説明します．

MCMCTREE で解析を行うには，Windows (XP) であればコマンドプロンプト，Mac であればターミナルを用いて，コマンドラインから操作する必要があります．このマニュアルでは，ユーザーはコマンドラインの基本的な操作ができるものと仮定して説明を行っています．

現在 MCMCTREE は頻繁にバージョンアップされているので，常にこちらから最新のバージョンをチェックする必要があります．2019 年 7 月では，バージョン 4.9i です．

このページの解析が簡単すぎる人は，mtゲノム解析編に進んでください．

English version is here.

解析ソフトウェアのダウンロードと準備
MCMCTREE は PAML という系統解析パッケージの一つです．PAML を http://abacus.gene.ucl.ac.uk/software/paml.html からダウンロードします．2019 年 10 月の時点では paml4.9i.tgz です．

baseml.exe
mcmctree.exe

というプログラムを，以下の図を参照して mcmctreeEasyExam/examples フォルダにコピー & ペーストしてください．コンパイルせずにそのまま使えます．

その後，コンパイルを行います．

make -f Makefile

動作確認

[Windows] コマンドプロンプトから mcmctreeEasyExam/examples フォルダに入ります．コマンドプロンプトの場所は， プログラム> アクセサリ> コマンドプロンプト です．

cd xxxx/xxxx/mcmctreeEasyExam/examples

dir でフォルダに含まれるファイルを確認します．

dir

次に baseml を走らせます．コマンドプロンプトに以下のコマンドを入力してください．
(paml9i の baseml では、Substitution rate is per time unit が算出されません。この値を算出するためには、mcmctreeEasyExam/programs にある paml4.8a.tar を解凍して、古いバージョンの　baseml を使ってください。)

baseml

[Mac]
mcmctreeEasyExam/examples フォルダに入って，以下を入力してください．

./baseml

インファイルの設定
エディタで baseml.ctl ファイルを開けてください．シーケンスファイル Vertebrate6.phy と tree ファイル Vertebrate6PE.tre が読み込まれるように指定されています．GTR+G モデル (model = 7) を用いた最尤法によって進化速度を推定します．ラフな進化速度の推定のため，分子時計の一定性を仮定しています (clock = 1)．詳しくはマニュアルを参照してください．

解析の実行
[Windows]
コマンドプロンプトから， mcmctreeEasyExam/examples フォルダに入ってください．その後，

baseml baseml.ctl

と入力して baseml を走らせます．

[ Mac]
ターミナルから，
   ./baseml baseml.ctl
と入力して baseml を走らせてください．以下のコマンドも同様に，「./」を入力してください．同じディレクトリにある baseml を自動的に読み込まない場合は，こちらの「.bash_profile と .bashrc」などを参照して，カレントディレクトリを読み込むように PATH の設定を行ってください．

実際には baseml.ctl を入力しなくても，baseml は自動的に baseml.ctl ファイルを読み込みます．

解析結果
結果は，mlb ファイルに保存されます．mlb ファイルをエディターで開けると，

Substitution rate is per time unit
      0.084825 +- 0.008316

という単位時間あたりの進化速度が出力されています (値はバージョンによって変化しているかもしれません)．この数値は，後ほど mcmctree.ctl ファイルに書き込みます．

usedata = 3

と書かれています．そうでない場合は，変更してください．これは，mcmctree に枝長の最尤推定値の勾配 (g) とヘッセ (H) を推定させるオプションです．

   mcmctree mcmctree.ctl

と入力します．

エラーメッセージ対策 (Mac)
「mcmctree」と入力して以下のようなエラーメッセージが出る場合があります．

[air:examples]$ ./mcmctree
MCMCTREE in paml version 4.8a, July 2014

Reading options from mcmctree.ctl..
Reading master tree.
(((Carp, Fugu), (Frog, Human)), (Shark, Stingray));

....

*** Locus 1 ***
running baseml tmp0001.ctl
sh: baseml: command not found

二つの原因が考えられます．

1) カレントディレクトリ (ここでは examples ディレクトリ) に baseml が入っていない．
2) カレントディレクトリに PATH が通っていない．

1) は単に examples ディレクトリに baseml をコピー&ペーストして対応してください．それでも同じメッセージが出る場合は 2) を解決します．この問題は，使っている Mac でカレントディレクトリに baseml が入っているかどうか確認させる設定がなされていないために生じています．カレントディレクトリの PATH を設定するには，こちらにある「.bash_profile と .bashrc」を参照してください．
　なお，.bashrc は新しくターミナルのページを開かないと作業に反映されません．以上の設定を行ったら，必ず一度ターミナルのページを閉じて，新しいページで再度 examples ディレクトリに入って解析を再開してください．

解析結果
推定された勾配とヘッセ行列は out.BV ファイルに保存されます．

usedata = 2

と変更してください．このオプションによって近似尤度計算を用いた MCMC アルゴリズムを行います． アウトファイルの名前は，

outfile = out_usedata2

として変更してください．

mcmctree mcmctree.ctl

MCMC アルゴリズムを走らせたらスクリーンアウトに出てくる採択率 (acceptance proportion) を見てください．これらは 30% 前後の値 (20〜40%が良いですが，15〜70%でも解析可能) が理想的です．

finetune = 1: 0.06 0.5 0.008 0.12 0.4 * times, rates, mixing, paras, RateParas

もし採択率がこの範囲内でない場合は，上記「 finetune = 1」を「 finetune = 0」にして，手動で解析を行います．この場合，Ctl+C によって解析を中断し，finetune parameters を調節して再度解析をスタートさせてパラメータを調節します．