新方法的基因比较成百上千种动物

感谢伟大的技术的进步,生物的遗传物质现在可以快速测序。基因组的比较,是否密切相关或完全不同的物种,揭示特别有趣的发现。通过这种方式,信息可在系统发育关系,获取特征或自适应能力的形成。

然而,比较基因组数据提出了棘手的技术难题。为了简化分析过程,一组科学家迈克尔·希勒教授为首的黑森卢安克转化生物多样性中心的基因组(油管)开发了一种新方法,提出了在《华尔街日报》科学。

当比较不同生物体的基因组,科学知识是获得了一个两步的过程:首先,各自的物种的基因组内的单个基因必须本地化。这个过程称为基因注释。然后,相比较而言,第二步是确定哪些基因在两种生物相互对应;等相应的基因被称为直接同源。两个步骤都有很高的技术,使其很难获得新的信息从基因组数据比较。

新的计算方法的宽松长袍,简化了分析和处理两个挑战。首字母缩写代表“工具”来推断直接同源的基因组比对。确定同源基因,研究人员使用的部分基因编码的蛋白质通常相似比其他基因的编码部分。宽外袍法这种相似性原则扩展到整个基因组的基因。

“我们已经接近完整的基因组,所以我们不妨利用它们,而不是只关注蛋白质编码部分。通过比较不同生物体的整个基因组和使用机器学习,我们可以确定同源基因具有很高的准确性,”研究负责人解释道迈克尔•希勒比较基因组学教授英特百奇洛伊中心和Senckenberg社会性质研究,他开始这个项目马克斯普朗克研究所的分子细胞生物学和遗传学在德累斯顿。

研究表明,直系同源基因在其他哺乳动物的基因组可以准确地本地化使用已知的基因从人类或鼠标。同样,从鸡已知基因可用于定位同源的基因组中其他鸟类。“这使得我们应用宽外袍数以百计的其他物种的基因组。注释和确定同源基因500多500哺乳动物和鸟类基因组,我们生成这些脊椎动物组织最大的跨物种的基因资源。这些资源帮助确定物种的发展史和链接改变基因的变化特征,”希勒补充道。

除了希勒的团队,参与研究的科学家们从图片财团国际协会的研究人员调查常见的基因基础和专业特征的哺乳动物。联盟的目标是使用比较基因组学作为一种工具的可能性为人类医学和生物多样性的保护。

作为财团图片的一部分,希勒和其他Senckenberg研究人员也参与这项研究“进化的约束和创新在数以百计的胎盘类哺乳动物”,这是发表在同一期《科学和研究哺乳动物基因组的进化。

参考:基里连科BM, Munegowda C, Osipova E, et al .大规模集成基因注释与orthology推理。科学。380 (6643):eabn3107。doi:10.1126 / science.abn3107

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