怎么找到在漫长的进化史中出现的优良的基因突变？？

王小宝TY 开发者_JAVA技巧 2021-06-21 22:32

已经有方法了，这需要借助于计算机。
现代人类的直接祖先从起源地逐渐迁徙扩散到世界各地，人群中具有某些特定基因变异的个体能够比其他个体更好地应对自然力量的挑战，导致这些特定的基因变异类型在人群中的频率显著上升。遗传学上把这种现象称为“正选择”。识别这些近期受到“正选择”的基因变异，对从生物学角度了解人类具有重大意义。然而，从基因组数以百万计的遗传变异位点中准确找出这些受“正选择”影响的关键变异位点并非易事。
中科院上海生命科学研究院的计算生物学研究所研究人员建立了一种新的群体遗传学数据分析方法，使用基因组测序数据，可以高效可靠地识别近期受到“正选择”的遗传多态性位点。新方法的有效性得到了计算机模拟和实际数据研究的双重验证，相关成果近日在线发表于学术期刊《分子生物学与进化》。
研究员基于条件溯祖理论成功建立了新的计算方法，其定位准确率较之前提高了约20%至40%，统计效力及稳健性也获得明显改善。这样精确的定位能力为深入开展“正选择”有关的生物学功能研究带来极大便利。
新方法的计算速度远远领先于最流行的“正选择”检查方法iHS，因而非常适用于大规模高通量测序数据分析。

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乖乖把门打开 2021-06-21 22:48

离开环境谈基因的“优良”并没有太大的意义。基因突变时随机的，如果某个基因突变后更有利于物种的生存，那么这个突变的基因会随着遗传和环境选择而得到保存与延续；如果某个基因突变后不利于物种的生存，这个基因会随着环境选择而被淘汰掉。所以，现在的优良基因放在漫长进化史上可能显示不出优势；同样，进化史上的优良基因放到现在也没有优势可言。
如果真要去寻找那些丢失的基因的话，可以有两种思路，一种是找到基因，研究这种基因对物种进化的影响；另一种就是根据进化史上的环境变迁，推测物种应该具有什么功能的基因，并对现有的基因进行编辑、重组以模拟远古基因的功能。无论哪种思路，最基本的工作是研究基因的结构和功能，至于如何评价这些基因的优劣，则一定要考虑相应的环境因素。
第一种思路中，研究工作最大的障碍是古老DNA的获得。DNA的半衰期为521年，意味着某一生物死亡之后521年，一半的DNA化学键将分解，剩下的DNA化学键将在下开发者_StackOverflow一个521年二分之一分解，逐年类推。这一衰减周期比之前模拟实验预测性慢400倍，这意味着在理想的环境状况下，生物死亡之后骨骼DNA的所有化学键将在大约680万年完全分解。而680万年在进化史上可能也只是不起眼的一瞬。目前发现的在自然环境下保存时间最长的基因是80万年史前马的基因组，来自于古代动物足部碎片，追溯到78万年前的这些骨骼将提供象马进化的新见解以及极大的延伸DNA存活的极限。
而第二种研究思路的限制除了基因编辑的高要求外，还要模拟和重建史前的种种环境，其实是模拟一个想象中的环境。

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