Информация

Какво е въздействието на селекцията върху ортологични и паралогични гени? Как би се различавало това въздействие в различните региони на гените, кодиращи протеини?

Какво е въздействието на селекцията върху ортологични и паралогични гени? Как би се различавало това въздействие в различните региони на гените, кодиращи протеини?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Тъй като паралозите увеличават размера на генома и предоставят повече възможности за еволюция на нови характеристики, биха ли били по-податливи на селекция?


Точно . Паралози и ортолози, и двата преминават под естествен подбор. Но вредните мутации са склонни да имат по-малко фатален ефект, ако се случат с паралози, както би имало архивиране за неправилно функциониращия протеин. В паралозите, ако се случи лоша мутация на протеин, паралогичният протеин ще компенсира и ще помогне на организма да поддържа функцията си, но в ортолозите една грешка е достатъчна, за да навреди, защото няма други протеини, които да изпълняват функцията на дивия протеин.

Всички различни членове на фамилията тубулинови гени (и протеини) са достатъчно сходни по последователност, за да предполагат обща наследствена последователност. Така всички тези последователности се считат за хомоложни. По-конкретно, последователности, които вероятно се разминават в резултат на генно дублиране (например, α- и β-тубулиновите последователности) са описани като паралогично. Последователности, възникнали поради видообразуване (напр. α-тубулиновите гени в различни видове) са описани като ортологичен

справка: Молекулярна клетъчна биология на Лодиш et al 8-мо издание, стр. 325

Вижте също Биология на Кембъл 9-то издание, глава 26, раздел 26-4


Граници в генетиката

Принадлежностите на редактора и рецензентите са най-новите, предоставени в техните профили за изследване на Loop и може да не отразяват тяхното положение към момента на прегледа.



СПОДЕЛИ НА

Материали и методи

Изчислителен и статистически анализ

Изчисляване на MLD:

За да намерим всички идентични съвпадения (както в случай на самостоятелно, така и при сравнително подравняване), използвахме кукерския конвейер (Kurtz et al. 2004) (версия 3.0), което ни позволява да намерим всички максимални точни съвпадения между „заявка“ и референтна последователност, използвайки изчислително ефективен подход на суфиксното дърво. За нашите анализи използвахме следните опции: -maxmatch, така че mummer търси всички съвпадения, независимо от тяхната уникалност -n, което гласи, че само ′A′, ′T′, ′C′ и ′G′ могат да съвпадат с -b като че кукерът търси съвпадения на двете нишки и -l 20, за да филтрира съвпадения <20 bp.

Броят на очакваните съвпадения за произволен i.i.d. последователността нараства квадратно с Л. Например, очакваме 3,5 × 10 16 съвпадения с дължина 2 в сравнение на две последователности с дължина Л = 10 9 bp (виж уравнение 1). Поради тази причина трябва да дефинираме праг за дължината на съвпаденията, които кукерът трябва да изведе, особено при сравняване на цели еукариотни геноми.

Логаритмично събиране:

Силовите закони се появяват в опашката на разпределенията, което означава, че те са свързани с редки събития, които по този начин са обект на силни флуктуации. Високото въздействие на шума в опашката на разпределението може да затрудни оценката на експонента на разпределението. Начин за разрешаване на този проблем е да се увеличи размерът на кошчетата със стойността на хоризонталните оси и съответно да се нормализират данните. А именно, наблюдаваните стойности за всеки кош се разделят на размера на кошчето. Най-често срещаният избор за това е известен като процедурата за логаритмично събиране, която се състои в увеличаване на размера на кошчето с постоянен коефициент. Имайте предвид, че по този начин драстично намаляваме броя на точките с данни и част от информацията се губи, тъй като събираме различни точки от данни заедно в една и съща кошница. Поради това често е полезно да се разгледат и двете представяния, със и без логаритмичното събиране. Вижте Newman (2005) за повече подробности относно процедурата за логаритмично събиране и за разпределенията по степенен закон.

Изчисляване на стойността на степенната степен:

Да се ​​оцени стойността на експонента на степенния закон α, ние изчисляваме оценката на максималната вероятност. Оценката е просто стойността на α което максимизира логарифмичната вероятност ℒ, (2), така че (3), докато стойността на трябва да се определи визуално. Този оценител понякога се нарича и оценител на Хил (Hill et al. 1975).

За да оценим стабилността на стойността на експонентите, открити с помощта на този метод, ние пристъпихме към стартиране на експерименти за сравнение на екзома между човек и мишка. За всеки bootstrap взехме проби от 5% от екзоните на мишката и ги сравнихме с всички човешки екзони. Във всеки експеримент изчислихме експонентата на MLD, използвайки оценката на максималната вероятност, както е описано в Newman (2005). Повторихме тази процедура 100 пъти. Стойности на а всички бяха в диапазона [–4,7, –5,2] и средната стойност за експонента беше α = –4.9.

Наличност на данни

Всички геноми и техните специфични анотации (като повтарящи се елементи и екзони) бяха изтеглени от уебсайта на ансамбъла (Cunningham et al. 2015), използвайки API на Perl (версия 80), съответното освобождаване на човешкия геном е GRCh38. Във всички случаи изтеглихме RepeatMasked версиите на геномите, публично достъпни в базите данни на ensembl.

Скриптовете на Perl, R и C++, използвани за симулиране на данните и изчисляване на разпределението на дължината на съвпадението, са достъпни на https://github.com/Flomass/MaLenDi. Тръбопроводът MUMmer е свободно достъпен онлайн (http://mummer.sourceforge.net/).


Информация за автора

Принадлежности

Център за секвениране на генома, Медицинско училище на Вашингтонския университет, Campus Box 8501, 4444 Forest Park Avenue, Сейнт Луис, Мисури, 63108, САЩ

Ладиана У. Хилиър, Уесли Уорън, Асиф Т. Чинуола, Пол Ф. Клифтън, Сандра У. Клифтън, Кимбърли Д. Делехаунти, Катрина Фроник, Робърт С. Фултън, Тина А. Грейвс, Колин Кремицки, Дан Лейман, Винсент Магрини, Джон Д. Макферсън, Патрик Минкс, Уилям Е. Наш, Майкъл Н. Нан, Джоан О. Нелсън, Лаклан Г. Оди, Крейг С. Пол, Дженифър Рандал-Махър, Скот М. Смит, Джон У. Уолис, Шио- Пинг Янг, Лусинда А. Фултън, Илейн Р. Мардис и Ричард К. Уилсън

Център за сравнителна геномика и биоинформатика, катедри по биология, статистика, биохимия и молекулярна биология, компютърни науки и инженерство и науки за оценка на здравето, Щатският университет на Пенсилвания, Университетски парк, Пенсилвания, 16802, САЩ

Уеб Милър, Рос С. Хардисън, Катерина Макова, Антон Некрутенко, Лора Елницки, Палави Ешвара, Дейвид К. Кинг, Шан Янг, Светлана Тикучева, Ануша Радакришнан, Робърт С. Харис, Франческа Киаромонте, Джеймс Тейлър и Джианбин Хе

EMBL-EBI, Wellcome Trust Genome Campus, Hinxton, Кеймбридж, CB10 1SD, UK

Юън Бърни, Абел Урета-Видал, Майкъл М. Хофман и Джесика Северин

Звено за функционална генетика на MRC, Университет на Оксфорд, Катедра по човешка анатомия и генетика, South Parks Road, Оксфорд, OX1 3QX, UK

Крис П. Понтинг, Лео Гудщат, Кейлъб Уебър и Никълъс Дж. Дикенс

Max-Delbrueck-Center for Molecular Medicine, 13025, Berlin, Robert-Roessle-Strasse 10, Германия

EMBL, Meyerhofstrasse 1, 69012, Хайделберг, Германия

Пеер Борк, Ивица Летунич, Микита Суяма, Дейвид Торентс, Кристиан фон Меринг и Евгени М. Здобнов

Геномика и генетика и биоинформатика, Roslin Institute (Единбург), Midlothian, EH25 9PS, UK

Дейвид У. Бърт, Боб Патън, Жаклин Смит, Дейвид Морис, Анди С. Лоу, Дейвид Спийд и Дейв Уодингтън

Група по животновъдство и генетика, Университет Вагенинген, Марийкевег 40, 6709PG, Вагенинген, Холандия

Мартиен А. М. Грьонен, Ричард П. М. Кроойманс, Ян Аертс и Ян Дж. ван дер Поел

Катедра по животновъдство, Калифорнийски университет, 2131D Meyer Hall, One Shields Avenue, Дейвис, Калифорния, 95616, САЩ

Мери Е. Дилейни и Лора Даниелс

Катедра по микробиология и молекулярна генетика, Мичиганския държавен университет, Ийст Лансинг, Мичиган, 48824, САЩ

Джери Б. Доджсън, Майкъл Н. Романов и Катрин М. Рондели

Група по клетъчна и хромозомна биология, Катедра по биологични науки, Университет Брунел, Ъксбридж, Мидълсекс, UB8 3PH, Великобритания

Хелън Г. Темпест, Линдзи Робъртсън, Хулио С. Масабанда и Дарън К. Грифин

Laboratoire de Genetique Cellulaire, Centre INRA de Toulouse, BP 27, Auzeville, 31326, Castanet Tolosan, Франция

Ален Винял и Валери Фийон

Катедра по медицинска биохимия и микробиология, Университет Упсала, Биомедицински център Упсала, кутия 597, SE-751 24, Упсала, Швеция

Лина Джейкъбсън, Сузане Керье, Лейф Андерсон и Адам Зипел

Катедра по еволюционна биология, Център за еволюционна биология, Университет Упсала, Norbyvegen 18D, SE-752 36, Упсала, Швеция

Ханс Елегрен, Микаел Брандстром, Ерик Акселсон, Никлас Бакстрьом, София Берлин и Матю Т. Уебстър

Institut fuer Molekulare Strahlenbiologie, GSF–Forschungszentrum, Ingolstaedter Landstrasse 1, D-85764, Neuherberg, Германия

Рандолф Б. Колдуел, Хироши Аракава, Юри Беззубов и Жан-Мари Бюрстед

Катедра по биомолекулярни науки, UMIST, PO Box 88, M60 1QD, Манчестър, Обединеното кралство

Саймън Дж. Хъбард, Иън М. Овъртън и Пол Е. Бордман

The Sanger Institute, Wellcome Trust Genome Campus, Hinxton, Cambridgeshire, CB10 1SA, UK

Дарън В. Графам, Стюарт Р. Макларън, Джеймс К. Бонфийлд, Майкъл Д. Р. Кронинг, Робърт М. Дейвис, Матю Д. Франсис, Шон Дж. Хъмфрай, Карол Е. Скот, Рут Г. Тейлър, Джейн Роджърс, Сам Грифитс- Джоунс, Стивън MJ Searle, Jacqueline M. Bye и Елизабет J. Huckle

Лаборатория по системна биология, Институт по биохимия и биофизика, Полска академия на науките, Pawinskiego 5a, 02-106, Warszawa, Полша

Отдел по клетъчна и биология на развитието, Училището по естествени науки, Университет на Дънди, DD15EH, Дънди, Обединеното кралство

Кевин Дж. Бийти и Черил Тикъл

Институт по генетика, Нотингамски университет, Queen's Medical Center, NG7 2UH, Нотингам, Великобритания

Катедра по молекулярна биология и биотехнология, Университет на Шефилд, Фърт Корт, Western Bank, S10 2TN, Шефилд, Великобритания

Отдел EEBI и Отдел по биология на генома, Национална лаборатория на Лорънс Ливърмор, Ливърмор, Калифорния, 94550, САЩ

Лиза Стъбс, Иван Овчаренко и Лори Гордън

DOE Joint Genome Institute, Walnut Creek, Калифорния, 94598, САЩ

Отдел по молекулярна биология, Beckman Research Institute, City of Hope National Medical Center, 1450 E. Duarte Road, Duarte, California, 91010, САЩ

Катедра по молекулярни науки за живота, Отдел по основни медицински науки и молекулярна медицина, Медицински факултет на университета Токай, 143 Шимокасуя, Исехара, 259-1143, Япония

Хидетоши Иноко и Такаши Шиина

Институт за здравеопазване на животните, Комптън, Беркшир, RG20 7NN, Великобритания

Кралският ветеринарен и селскостопански университет, катедра по ветеринарна патобиология, лаборатория по имунология, Stigboejlen 7, DK-1870, Фредериксберг, Копенхаген, Дания

Катедра по имунология и медицинска микробиология, Университет в Одензе, Winslovparken 19, DK-5000, Одензе, Копенхаген, Дания

Пекински институт по геномика на Китайската академия на науките, Пекински институт по геномика, Пекински институт по протеомика, Пекин, 101300, Китай

Gane Ka-Shu Wong, Jun Wang, Bin Liu, Jian Wang, Jun Yu & Huanming Yang

James D. Watson Institute of Genome Sciences of Zhejiang University, Hangzhou Genomics Institute, Key Laboratory of Bioinformatics of Zhejiang Province, 310007, Hangzhou, China

Gane Ka-Shu Wong, Jun Wang, Jian Wang, Jun Yu & Huanming Yang

Център за генома, Катедра по медицина, Университет на Вашингтон, Сиатъл, Вашингтон, 98195, САЩ

Детска болница Oakland Research Institute, 747 52nd Street, Оукланд, Калифорния, 94609, САЩ

Михаил Нефедов, Максим Кориабине и Питър Дж. ДеЙонг

Център за изследване на детското хранене, Медицински колеж Бейлор, 1100 Bates Street, Хюстън, Тексас, 77030-2600, САЩ

Науки за генома, Медицинско училище на Вашингтонския университет, Сиатъл, Вашингтон, 98195, САЩ

Зе Ченг, Ерай Тузун, Евън Айхлер и Жиронг Бао

Лаборатория за изчислителна геномика, Campus Box 1045, Вашингтонски университет, Сейнт Луис, Мисури, 63130, САЩ

Пол Фличек, Дейвид Д. Щейнберг и Майкъл Р. Брент

Катедри по компютърни науки и математика, U.C. Бъркли, Бъркли, Калифорния, 94720-3840, САЩ

Сурав Чатърджи, Колин Дюи и Лиор Пачтър

Център по биоинформатика, катедри по генетика и патология, Университет на Пенсилвания, Медицинско училище, Филаделфия, Пенсилвания, 19104-6021, САЩ

Андрей Куранов, Зисимос Мурелатос и Артемис Г. Хацигеоргиу

Лаборатория за картографиране на растителен геном и катедра по генетика, Университет на Джорджия, Атина, 30602, Джорджия, САЩ

Андрю Х. Патерсън и Робърт Айвари

Stowers Institute for Medical Research, 1000 East 50th Street, Канзас Сити, Мисури, 64110, САЩ

Катедра по генетична медицина и развитие, Медицинско училище на Женевския университет, 1 rue Michel-Servet, Женева, 1211, Швейцария

Александър Реймънд, Катрин Укла и Стилианос Е. Антонаракис

Катедра по екология и еволюция, Чикагски университет, Чикаго, Илинойс, 60637, САЩ

Манюан Лонг и Дж. Дж. Емерсън

Катедра по биология, Тексаски университет в Арлингтън, Арлингтън, Тексас, 76019, САЩ

Център за интегративна геномика, BEP, Университет на Лозана, CH-1015, Лозана, Швейцария

Изабел Дюпанлуп и Хенрик Кесман

UCSC Genome Bioinformatics Group, Център за биомолекулярни науки и инженерство, Mailstop SOE, Baskin School of Engineering, University of California, Santa Cruz, 1156 High Street, Santa Cruz, California, 95064, САЩ

Енджи С. Хинрикс, Гил Бейрано, Терънс С. Фюри, Рейчъл А. Харт, Брайън Рейни, У. Джеймс Кент и Дейвид Хауслер

Медицински институт Хауърд Хюз, Център за биомолекулярни науки и инженерство, Mailstop SOE, Baskin School of Engineering, Калифорнийски университет, Санта Круз, 1156 High Street, Санта Круз, Калифорния, 95064, САЩ

Grup de Recerca en Informatica Biomedica, Institut Municipal d'Investigacio Medica, Universitat Pompeu Fabra

Едуардо Ейрас, Робърт Кастело, Хосеп Ф. Абрил, Серхи Кастелано, Франсиско Камара, Дженис Пара и Родерик Гуиго

Програма за биоинформация и геномика, Център за регулиране на геномика, C/Dr. Aiguader 80, 08003, Барселона, Каталуния, Испания

Едуардо Ейрас, Робърт Кастело, Хосеп Ф. Абрил, Серхи Кастелано, Франсиско Камара, Дженис Пара и Родерик Гуиго

Институт по генома на Сингапур, 60 Biopolis Street, 02-01, Genome, 138672, Сингапур

Катедра по математика, Калифорнийски университет, Сан Диего, 9500 Gilman Drive, La Jolla, California, 92093-0112, САЩ

Катедра по компютърни науки и инженерство, Калифорнийски университет, Сан Диего, 9500 Gilman Drive, La Jolla, California, 92093-0114, САЩ

Група по изчислителна биология, Институтът за системна биология, 1441 North 34th Street, Сиатъл, Вашингтон, 98103, САЩ


Гледай видеото: Hüceyrənin biosintezi protein sintezi (Февруари 2023).