基于网络层面考察自然选择作用

来源 :中国科学院北京基因组研究所 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jialin5163
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个体间基因组序列的差异,外界环境的不同都被认为与物种形成,生物进化密切相关。多种原因造成相应位点等位基因频率的升高或降低,影响了该基因的蛋白表达,功能发挥,甚至于个体对环境的适应程度,最终产生出了所谓的“受选择基因”。在长期、多次并“反复”的与环境进行互相“选择”后,就会将个体差异放大,最终对该物种的生存状况产生影响。在人类的近期进化历史中,这种自然选择作用发挥了独特的功能,受到了科研人员的广泛关注并对此有了一系列的观察结果。与此同时,蛋白质组学和网络组学的迅速发展为我们在蛋白层面观测生物分子的物理特性提供了有效的工具和便捷的条件,为相应结果的可靠性提供了有力保障。因而,在本次课题中,结合群体遗传学和蛋白质组学,分别收集正选择基因数据集和蛋白质信息作为研究对象,在蛋白质网络中进行人类的适应性进化特性的查看。在使用了多种网络的相关系数,如聚类系数,介数,网络直径以及最短路径后,我们发现受选择基因间更易聚集在一起,倾向于形成团状结构。与网络结构中的背景基因相比,受选择基因的平均度更大。将受选择基因依据时间顺序分为远期受选择基因和近期受选择基因后,发现远期受选择基因在网络周边分布,而近期受选择基因则相反,散布在网络中央。深入探究近期受选择基因的分布原因,分别从基因家族和基因的差异表达情况等角度出发,则发现近期受选择基因出现的时间更早(在较多的物种基因组内),所含差异表达基因较多。应用不同种类的数据集合和不同规模的蛋白质网络进行验证后发现结果统一。因而,结合基因层面和蛋白质层面后我们发现了人类受选择基因在蛋白质网络中的分布特性。
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