新的方法来确定一个基因“选择性签名”

在麻省理工学院的科学家们想出了用数学方法分析了一套独特的生态价值的物种中的一种蛋白质，同时确定一个有机体的进化自然选择出现。

新方法确定的“选择性签名”的一个基因，那就是，快或慢，整个一组物种的基因的进化模式，并使用该签名来推断基因的功能，或映射到生态转变的改变。

扭转通常的顺序探究式学习一个有机体，然后试图找出哪些基因是在一个特定的功能，科学家们希望加快利用已测序的微生物近2500的微生物进化的理解。

“跨物种比较，我们对基因的变化，反映了自然选择，然后问，，这种基因是如何与它发生在物种的生态？”埃里克说，ALM，海洋利用的Doherty助理教授土木与环境工程处。选择性签名法“还允许我们把重点放在品种单一，并更好地理解它的选择性压力。”

“研究生B.杰西夏皮罗，与阿尔姆共同撰写了一份文件，说：”我们的希望是，其他研究人员将利用这个工具，并将其应用到套相关物种的全基因组测序了解的遗传基础，生态的分歧发表在公共科学图书馆遗传学二月发行。

他们的工作也表明，进化功能模块的基因对基因组的可能不坐发生，但编码的蛋白质，执行类似的功能。

“当我们看到一个途径，在所有的基因相似的结果，它表明基因组景观可分为功能模块组织，即使在自然选择的水平，说：”ALM。 “如果这是真的，它可能会比预期的要明白一个细胞上的复杂的进化压力容易。”

“品种单一，在同一模块中的基因的整套一起倾向于改变，”夏皮罗说。 “识别这些变化给我们带来了一个理解选择一个物种的生态基础上迈进了一步，如何在基因水平的变化影响与环境相互作用的有机体。”

例如，在Idiomarina loihiensis，硫磺在洋底的热液喷口附近的生活已经适应的海洋细菌，糖和氨基酸苯丙氨酸代谢有关的基因发生了显著变化（超过数亿年），可帮助细菌获得的氨基酸，而不是从糖碳，生活，生态龛位的必要性。一loihiensis“姐妹物种，Colwellia psychrerythraea一些相同的基因已失去了完全，糖代谢不再Colwellia重要的指示。

夏皮罗和ALM集中在744大约1亿至2亿年前拥有共同的祖先之间的γ-变形杆菌30种蛋白质家族。这些细菌包括实验室的模式生物大肠杆菌，以及细胞内寄生的蚜虫，如引起霍乱的细菌病原体，以及土壤和植物细菌。他们映射的每个物种进化距离的祖先，纳入有关该基因家族的信息（例如，重要的蛋白质进化比少至关重要的更慢）和的一个“特别的物种基因组的进化，才能正常率，以确定一个基因的选择性签名。

“这是我们永远无法在实验室中进行实验，说：”ALM。 “但大自然的环境投入基因和运行超过数十亿年的进化实验。我们正在做的是挖掘数据看，如果执行类似的功能基因，说蠕动，在同样的速度在不同物种进化。在一定程度上，它们之间的区别，它可以帮助我们了解如何在核心基因变化的驱动器跨越生命之树的物种之间的功能分歧。“

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