生物信息学概论的案例2ppt课件

1、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 l 非同义非同义:lSequence 1: UUU CAU CGUlSequence 2: UUU CAG CGUl Coded Amino Acids: Phe His Arg GlnKA: nonsynonymous substitution (非同义置换)KS: synonymous substitution (同义置换) 1 Positive selection (正选择)KA / KS =1 Neu

2、tral evolution (中性进化) 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 popul

3、ations (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 mutationsStatistical tests:Ka/Ks TestMcDonald-Kreitman testLong haplotypesAn allele that has both high frequency (typical of an old allele) and long-range associations with other a

4、llelesDeveloping such tests is an area of vigorous current investigation应用案例分析HIV 从哪里来从哪里来?Freeman & Herron, 2019. Evolutionary Analysis. Prentice Hall2019/6/13 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

5、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 286:947-950Science 295: 1683 3/1/2019 Alan CooperPNAS 99: 1426 2/5/2019 Wilf et al.SCIENCE July 14, 2000

6、PNAS 98: 10751 9/11/2019 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在基因表达谱中挖掘出与喙形态强烈相关的备选基因 最有可能影响喙长度的基因之一CaM基因在各种喙形态的达尔文雀头面部的表达情况人为调高CaM基因表达量后，鸡胚胎中喙的长度果然变长结合以前对结合以前对BMP4BMP4基因的研究，得出达尔文雀喙形态发育的基因调控模型基因的研究，得出达

7、尔文雀喙形态发育的基因调控模型BMP4 BMP4 上调，则喙变宽变深，上调，则喙变宽变深，CaMCaM上调，则喙变长上调，则喙变长读书读书 模仿模仿 创新创新Let you see, you may enjoy;Let you learn, you may remember;Let you involve, you can understand!病毒的进化与生物地理学MP法重建的H5N1病毒进化历史，枝的颜色表示病毒所在地，颜色的变化表示病毒的迁徙假设：出现在根部的广东省可能是多个H5N1病毒株的起源地利用利用HAHA基因序列计算的迁徙路线图，背景地图为基因序列计算的迁徙路线图，背景地图为Google EarthGoogle Earth，线条，线条的粗细表示病毒迁徙频率的粗细表示病毒迁徙频率利用利用NANA基因序列计算的迁徙路线图基因序列计算的迁徙路线图HA-N