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        科學(xué)家開發(fā)了用于研究具有全基因組重復(fù)的物種進(jìn)化史的算法
        
			
        
				2020-02-27 15:10:55
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			  來源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        來自ITMO大學(xué)和美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種算法，用于研究具有全基因組重復(fù)的物種(主要是酵母和植物)的進(jìn)化歷史。
        

        

        該程序可用于分析有關(guān)這些物種的遺傳信息，并得出有關(guān)全基因組復(fù)制是如何發(fā)生的以及為什么它在進(jìn)化過程中占據(jù)立足點(diǎn)的結(jié)論。該文章發(fā)表在《生物信息學(xué)》上。
        

        根據(jù)遺傳科學(xué)家的研究，某些植物甚至哺乳動(dòng)物都具有全基因組重復(fù)，即它們的某些基因存在多個(gè)拷貝，彼此之間或多或少相似。祖先基因組沒有這樣的重復(fù)，但是重復(fù)發(fā)生在其進(jìn)化歷史的某個(gè)時(shí)刻，并在種群中立足。
        

        為了了解基因組復(fù)制的過程，研究人員必須創(chuàng)建具有這種進(jìn)化事件的物種的所謂進(jìn)化史。這段歷史使他們能夠追蹤過去人口發(fā)生的情況，并確定重復(fù)發(fā)生的確切時(shí)間以及立足點(diǎn)。
        

        嘗試創(chuàng)建具有全基因組重復(fù)的進(jìn)化史時(shí)，科學(xué)家必須面對(duì)一系列任務(wù)，這些任務(wù)的目標(biāo)相似，但數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)卻完全不同。為了有效地解決它們，您需要優(yōu)化。為此，由ITMO大學(xué)和美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)的專家組成的團(tuán)隊(duì)提出了整數(shù)線性規(guī)劃方法，該方法最初是由蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家，經(jīng)濟(jì)學(xué)家和諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Leonid Kantorovich提出的。
        

        ITMO大學(xué)的研究合著者Nikita Alekseev解釋說：“從數(shù)學(xué)的角度來看，有一類任務(wù)本質(zhì)上是相似的，但有所不同。” “因此，我們已經(jīng)開發(fā)出一種通用的方法，可以歸結(jié)為整數(shù)線性規(guī)劃。這是一種優(yōu)化方法，可以將復(fù)雜的程序簡(jiǎn)化為一組線性約束，并為其選擇有效的求解器。”
        

        結(jié)果，科學(xué)家們開發(fā)了一個(gè)程序，該程序可以分析重復(fù)的基因組，并對(duì)物種的進(jìn)化路徑，當(dāng)時(shí)發(fā)生的基因組重復(fù)次數(shù)以及重復(fù)產(chǎn)生的基因拷貝如何變化進(jìn)行推測(cè)。有時(shí)會(huì)在其中發(fā)生突變，在特定區(qū)域發(fā)生變化，因此它們不再相同。
        

        該方法也可以用于研究動(dòng)物中重復(fù)的基因組區(qū)域。Nikita Alekseev總結(jié)說：“基因組重復(fù)存在于許多物種中，不僅會(huì)影響整個(gè)基因組，而且會(huì)影響其片段，我們的工具也可以適用于解決此類問題。”
        
			

			
          
        
			
        
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