《自然》:如何消除基因数据的不一致
日期:2013-05-17 09:12:59
来自美国范德堡大学的研究人员发表了题为“Inferring ancient divergences requires genes with strong phylogenetic signals”的文章,针对不同基因树之间存在的不一致性展开了探讨,指出要消除不一致性需要的两大依据。这一研究成果公布在5月16日的Nature杂志上。
领导这一研究的是范德堡大学Antonis Rokas博士,其研究组主要研究方向是基因组系统分类,曾参与研究报道称,生物进化并没有选择特殊蛋白的偏好密码子。
虽然第一个基因组是在10年前的测定,但是基因组已经对系统分类有了很大的影响。基因组数据使研究人员发现了建立生物之间早期关系的新的标记。大量的数据给系统分类建设的推断以更多的信心,但也带来了挑战。研究人员需要更大的计算机和新的统计算法来处理这些数据。有些棘手的问题也变得更清楚,包括某些基因历史看起来更像进化网络而不是树。比较基因组学将使可以得到的分子数据极大地增加,从而在组建一个更清晰的生命之树上起关键作用。
为了解决不同基因树之间存在的不一致性问题,在这篇文章中,研究人员对来自23个酵母基因组的1,070个同源基因进行了系统基因组分析,发现这1070个基因树中与从级联分析得到系统亲缘关系均不一致。而且这种不一致性会随着系统更深入,节点更短,而程度更大。
值得注意的是,虽然大多数方法,如采用慢进化基因,对酵母系统发育只会产生少量,或者负面的影响,但是采用高频基因或者节点能显着提高了推理的可靠性。由此研究人员在脊椎动物和后生动物系统基因组数据分析中获得了相似的结果。
从这些数据上来看。这项研究对全依赖级联和相关方法提出了质疑,并指出利用较强的系统发育信号筛选基因,和无明显不一致性的证明,都是精确重建进化分支的关键成分。
近期关于进化基因组学,一组研究人员从世界各地找来12只狼和14个品种的60只狗做DNA测序。他们首先寻找DNA中的单个碱基对,各个基因的碱基对是不同的,并以此确认大约400万组单核苷酸多态性(SNPs)。
研究人员从所有122组基因中发现了36组促使狗进化(区别于狼)的基因,其中在脑部基因中有8组是参与神经系统发育的,这些基因使得狗更加温顺,从而解释了狗如何过渡成为人类的好朋友。并且他们也发现了狗有10个基因“在淀粉消化和脂肪代谢中很重要,而现代狗消化富含淀粉的食物要比肉食性的狼好。
此外还有研究人员揭示了人类进化遗传突变的新发现,他们利用一种动物模型,分析了帮助人类适应自然气候的一个基因突变,并通过全基因组测序方法,还找到了随着时间的推移,可能出现的人类适应变化条件的上百种基因突变,这些发现将为我们了解人类生物学进化历史,以及现代出现的变异绘制一张路线图。
上一篇: 比利时研究人员发现“减肥细菌”
下一篇: 新方法制造无差错长DNA序列