破譯進(jìn)化生物學(xué)的新工具
理解進(jìn)化是生物學(xué)的基石之一 - 事實(shí)上,進(jìn)化是生命在地球上多樣性的唯一解釋?;诘鞍踪|(zhì)的進(jìn)化,研究人員可以通過遺傳變化解釋新物種和功能的出現(xiàn),如何設(shè)計(jì)具有新功能的酶,或者例如人類如何與其最親近的親屬如大猩猩或倭黑猩猩相關(guān)。
進(jìn)化研究的一種流行方法是使用計(jì)算機(jī)輔助生物信息學(xué)工具比較基因組數(shù)據(jù)。使用這些方法的科學(xué)家可以比較特定的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)由20種通用構(gòu)建塊組成,稱為氨基酸。用于研究單個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)化的生物信息學(xué)工具假設(shè)蛋白質(zhì)不同區(qū)域進(jìn)化的速度可以用統(tǒng)計(jì)分布建模,其形狀由單個(gè)變量確定。
“然而,這種假設(shè)并不反映現(xiàn)實(shí),它可能導(dǎo)致大部分有偏見的系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果在過去二十年左右發(fā)表,”來自綜合生物信息學(xué)中心(CIBIV)的Minh Quang Bui解釋說。該研究的共同作者。
一種新算法可以深入了解蛋白質(zhì)的進(jìn)化
Max F. Perutz實(shí)驗(yàn)室(MFPL)組長Arndt von Haeseler和澳大利亞國立大學(xué)的Lars Jermiin現(xiàn)在已經(jīng)找到了一種革命性的方法,可以將不同的進(jìn)化速率實(shí)施到生物信息學(xué)模型中。
專家們都知道,流行的方法可能無法捕捉蛋白質(zhì)進(jìn)化的復(fù)雜性。然而,使用更逼真的模型的計(jì)算成本高得令人無法接受。“我們現(xiàn)在開發(fā)了一種快速算法,使我們以前無法深入了解蛋白質(zhì)進(jìn)化 - 新工具可能會(huì)對各種研究領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響,包括病原體的進(jìn)化和農(nóng)業(yè)害蟲的傳播,”杰米敏說。
新計(jì)劃ModelFinder將允許對進(jìn)化過程進(jìn)行更準(zhǔn)確的科學(xué)估計(jì)。這種對進(jìn)化的更深入理解將有助于我們更接近地揭開神秘面紗,這些神秘事物對我們星球上的巨大多樣性負(fù)有責(zé)任。
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