生物信息学概论的案例2.pptVIP

Science 296: 340 4/12/2019 Science 2019/1/29 (express online) The Galapagos Finches （达尔文雀） 鸟喙与人类工具 美国普林斯顿大学格兰特教授夫妇 四种典型达尔文雀的喙 同义置换与非同义置换 同义: Sequence 1: UUU CAU CGU Sequence 2: UUU CAC CGU Coded Amino Acids: Phe His Arg 非同义: Sequence 1: UUU CAU CGU Sequence 2: UUU CAG CGU Coded Amino Acids: Phe His Arg Gln KA: nonsynonymous substitution (非同义置换) KS: synonymous substitution (同义置换) 1 Positive selection (正选择) KA / KS =1 Neutral evolution (中性进化) 1 Negative selection (负选择) 适应性/选择性检测 Yang Bielwaski (2000) TREE. 15: 496 PAML by Ziheng Yang 利用ML框架下的密码子替代模型，估计正选择的位点比例和正选择强度 通过比较零假设dN/dS ≤ 1 并采用似然率检验dN/dS 1确认正选择 利用贝叶斯方法辨识具有正选择的密码子位点 Yang et al. (2000) Genetics. 155: 431 正选择的五类标志 High proportion of function altering mutations (age, many millions of years) Reduction in genetic diversity (age 250,000 years). High-frequency derived alleles (age 80,000 years). Differences between populations (age 50,000 to 75,000 years). Long haplotypes (age 30,000 years). 各类标志的适用时间区间 High proportion of function altering mutations Statistical tests: Ka/Ks Test McDonald-Kreitman test Long haplotypes An allele that has both high frequency (typical of an old allele) and long-range associations with other alleles Developing such tests is an area of vigorous current investigation 应用案例分析 HIV 从哪里来? Freeman Herron, 2019. Evolutionary Analysis. Prentice Hall 2019/6/13 Science 来自不同种类猴子的两个病毒在非洲黑猩猩体内经重组后形成了引发人类艾滋病的SIV菌株 SIVcpz是通过来自红盖猴和花鼻猴的SIVs病毒不断地传播和重组的过程变成了起源于黑猩猩的SIVcpz的。黑猩猩捕食这两种猴子。这些猴子和黑猩猩在西部中非洲有重叠的活动区域。 人类不是通过自然状态下物种间的传播而获得两种不同SIVs菌株的唯一物种，这种自然状态下的物种间传播很可能是由捕食行为产生的。 黑猩猩捕食小型猴子是不是导致了它们获得其它的SIV感染? 这些SIV与SIVcpa的共同感染或与SIVcpz进行重组可能性有多大? 这些适应了黑猩猩的SIV是不是最终更可能感染人类? Mathews Donoghue (2019) Science 286:947-950 Science 295: 1683 3/1/2019 Alan Cooper PNAS 99: 1426 2/5/2019 Wilf et al. SCIENCE July 14, 2000 PNAS 98: 10751 9/11/2019 * * * * *