Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Множественное выравнивание последовательностей пяти белков гистона H1 млекопитающих.
Последовательности представляют собой аминокислоты для остатков 120-180 белков. Остатки, которые сохраняются во всех последовательностях, выделены серым цветом. Под каждым сайтом (т.е. положением) выравнивания белковой последовательности находится ключ, обозначающий консервативные сайты (*), сайты с консервативными заменами (:), сайты с полуконсервативными заменами (.) И сайты с неконсервативными заменами () . [1]

В эволюционной биологии , консервативные последовательности являются идентичными или аналогичными последовательностями в нуклеиновых кислотах ( ДНК и РНК ) или белки через виды ( ортологичные последовательностей ), или в пределах генома ( паралогичные последовательности ), или между донором и рецептором таксонами ( xenologous последовательностей ). Сохранение указывает на то, что последовательность поддерживалась естественным отбором .

Высококонсервативная последовательность - это последовательность, которая оставалась относительно неизменной на протяжении долгого времени на филогенетическом древе , а значит, еще в геологическом времени . Примеры высоко консервативных последовательностей включают компоненты РНК из рибосом , присутствующих во всех областях жизни, в гомеобоксные последовательности распространенные среди эукариот , и tmRNA в бактерии . Изучение сохранения последовательности совпадает с областями геномики , протеомики , эволюционной биологии , филогенетики , биоинформатики иматематика .

История [ править ]

Открытие роли ДНК в наследственности и наблюдения Фредерика Сенгера за вариациями инсулинов животных в 1949 году [2] побудили ранних молекулярных биологов изучить таксономию с молекулярной точки зрения. [3] [4] В исследованиях 1960-х годов использовались методы гибридизации ДНК и перекрестной реактивности белков для измерения сходства между известными ортологичными белками, такими как гемоглобин [5] и цитохром c . [6] В 1965 году Эмиль Цукеркандль и Линус Полингвведено понятие молекулярных часов , [7] с предложением , что устойчивые темпы замены аминокислот могут быть использованы для оценки времени , так как два организма разошелся . Хотя первоначальная филогения близко соответствовала летописи окаменелостей , наблюдения того, что некоторые гены, по-видимому, эволюционировали с разной скоростью, привели к развитию теорий молекулярной эволюции . [3] [4] Маргарет Dayhoff в 1966 сравнения ферредоксина последовательностей показало , что естественный отбор будет действовать с целью сохранения и оптимизации последовательностей белков , необходимых для жизни. [8]

Механизмы [ править ]

В течение многих поколений, последовательность нуклеиновая кислот в геноме в качестве эволюционной линии может постепенно изменяться с течением времени из - за случайные мутации и делеции . [9] [10] Последовательности также могут рекомбинировать или удаляться из-за хромосомных перестроек . Консервативные последовательности представляют собой последовательности, которые сохраняются в геноме, несмотря на такие силы, и имеют более медленную скорость мутации, чем скорость фоновой мутации. [11]

Консервация может происходить в кодирующих и некодирующих последовательностях нуклеиновых кислот. Считается, что высококонсервативные последовательности ДНК имеют функциональную ценность, хотя роль многих высококонсервативных некодирующих последовательностей ДНК плохо изучена. [12] [13] На степень консервативности последовательности может влиять меняющееся давление отбора , ее устойчивость к мутации, размер популяции и генетический дрейф . Многие функциональные последовательности также являются модульными и содержат области, которые могут подвергаться независимому давлению отбора , такие как белковые домены . [14]

Последовательность кодирования [ править ]

В кодирующих последовательностях нуклеиновая кислота и аминокислотная последовательность могут быть консервативными в разной степени, так как вырожденность генетического кода означает, что синонимичные мутации в кодирующей последовательности не влияют на аминокислотную последовательность ее белкового продукта. [15]

Аминокислотные последовательности могут быть консервативными для поддержания структуры или функции белка или домена. Консервированные белки подвергаются меньшему количеству замен аминокислот или с большей вероятностью заменяют аминокислоты с аналогичными биохимическими свойствами . [16] В последовательности аминокислоты, которые важны для укладки , структурной стабильности или которые образуют сайт связывания, могут быть более высококонсервативными. [17] [18]

Последовательность нуклеиновой кислоты гена, кодирующего белок, также может быть сохранена за счет других селективных давлений. Предпочтение кодонов в некоторых организмов может ограничить типы синонимических мутаций в последовательности. Последовательности нуклеиновой кислоты, которые вызывают вторичную структуру в мРНК кодирующего гена, могут быть отобраны против, поскольку некоторые структуры могут отрицательно влиять на трансляцию, или консервативны, когда мРНК также действует как функциональная некодирующая РНК. [19] [20]

Некодирование [ править ]

Некодирующие последовательности, важные для регуляции гена , такие как сайты связывания или узнавания рибосом и факторов транскрипции , могут сохраняться в геноме. Например, промотор консервативного гена или оперона также может быть консервативным. Как и в случае с белками, нуклеиновые кислоты, которые важны для структуры и функции некодирующей РНК (нкРНК), также могут быть сохранены. Однако консервативность последовательностей в нкРНК обычно низка по сравнению с последовательностями, кодирующими белок, и вместо этого часто сохраняются пары оснований, которые вносят вклад в структуру или функцию. [21] [22]

Идентификация [ править ]

Консервативные последовательности обычно идентифицируются методами биоинформатики, основанными на выравнивании последовательностей . Достижения в области высокопроизводительного секвенирования ДНК и масс-спектрометрии белков существенно повысили доступность последовательностей белков и полных геномов для сравнения с начала 2000-х годов. [23] [24]

Поиск гомологии [ править ]

Консервативные последовательности могут быть идентифицированы по гомологии поиска, используя инструменты , такие как BLAST , HMMER , OrthologR , [25] и Infernal. [26] Инструменты поиска по гомологии могут принимать в качестве входных данных отдельную последовательность нуклеиновой кислоты или белка или использовать статистические модели, созданные на основе множественных сопоставлений известных родственных последовательностей. Статистические модели, такие как профильные HMM и модели ковариации РНК, которые также включают структурную информацию [27].может быть полезно при поиске более отдаленно связанных последовательностей. Затем входные последовательности сравнивают с базой данных последовательностей от родственных особей или других видов. Затем полученные выравнивания оцениваются на основе числа совпадающих аминокислот или оснований и числа пробелов или делеций, созданных при выравнивании. Приемлемые консервативные замены могут быть идентифицированы с использованием матриц замен, таких как PAM и BLOSUM . Предполагается, что выравнивания с высокими баллами происходят от гомологичных последовательностей. Затем о сохранении последовательности можно сделать вывод путем обнаружения очень похожих гомологов в широком филогенетическом диапазоне. [28]

Выравнивание множественных последовательностей [ править ]

Логотип последовательности для LexA-связывающего мотива грамположительных бактерий. Поскольку аденозин в положении 5 высоко консервативен, он кажется больше, чем другие символы. [29]

Для визуализации консервативных последовательностей можно использовать множественные выравнивания последовательностей. Формат CLUSTAL включает простой текстовый ключ для аннотирования консервативных столбцов выравнивания, обозначающий консервативную последовательность (*), консервативные мутации (:), полуконсервативные мутации (.) И неконсервативные мутации () [30] Логотипы последовательностей может также отображать сохраненную последовательность, представляя пропорции символов в каждой точке выравнивания по высоте. [29]

Выравнивание генома [ править ]

Это изображение из браузера ECR [31] показывает результат выравнивания геномов различных позвоночных с геномом человека по консервативному гену OTX2 . Вверху: генные аннотации экзонов и интронов гена OTX2. Для каждого генома нанесен график сходства последовательностей (%) по сравнению с геномом человека. Следы показывают геномы рыбок данио , собак , кур , западных когтистых лягушек , опоссумов , мышей , макак-резусов и шимпанзе . Пики показывают области высокого сходства последовательностей во всех геномах, показывая, что эта последовательность высококонсервативна.

Выравнивание всего генома (WGA) также можно использовать для идентификации высококонсервативных регионов у разных видов. В настоящее время точность и масштабируемость инструментов WGA остаются ограниченными из-за вычислительной сложности работы с перестройками, повторяющимися областями и большого размера многих геномов эукариот. [32] Тем не менее, WGA 30 или более близкородственных бактерий (прокариот) в настоящее время становятся все более возможными. [33] [34]

Системы подсчета очков [ править ]

Другие подходы используют измерения сохранности на основе статистических тестов, которые пытаются идентифицировать последовательности, которые мутируют иначе, чем ожидаемая фоновая (нейтральная) частота мутаций.

Система GERP (Genomic Evolutionary Rate Profiling) оценивает сохранение генетических последовательностей у разных видов. Этот подход оценивает скорость нейтральных мутаций в наборе видов на основе множественного выравнивания последовательностей, а затем определяет области последовательности, которые демонстрируют меньше мутаций, чем ожидалось. Затем этим областям присваиваются баллы на основе разницы между наблюдаемой частотой мутаций и ожидаемой частотой фоновых мутаций. Тогда высокий показатель GERP указывает на высококонсервативную последовательность. [35] [36]

СПИСОК [37] [38] (Местная идентичность и общие таксоны) основан на предположении, что вариации, наблюдаемые у видов, тесно связанных с человеком, более значительны при оценке сохранения по сравнению с вариациями у отдаленных родственных видов. Таким образом, LIST использует идентичность локального выравнивания вокруг каждой позиции для идентификации соответствующих последовательностей при множественном выравнивании последовательностей (MSA), а затем оценивает сохранность на основе таксономических расстояний этих последовательностей до человека. В отличие от других инструментов, LIST игнорирует количество / частоту изменений MSA.

Aminode [39] объединяет множественные сопоставления с филогенетическим анализом для анализа изменений в гомологичных белках и построения графика, который показывает локальные скорости эволюционных изменений. Этот подход позволяет идентифицировать эволюционно ограниченные области в белке, которые представляют собой сегменты, которые подлежат очищающему отбору и обычно имеют решающее значение для нормальной функции белка.

Другие подходы, такие как PhyloP и PhyloHMM, включают методы статистической филогенетики для сравнения вероятностных распределений скоростей замен, что позволяет обнаруживать как консервационные, так и ускоренные мутации. Сначала генерируется фоновое распределение вероятности количества замен, которые, как ожидается, произойдут для столбца при множественном выравнивании последовательностей, на основе филогенетического дерева.. Предполагаемые эволюционные отношения между интересующими видами используются для расчета значимости любых замен (т. Е. Замена между двумя близкородственными видами может иметь меньшую вероятность произойти, чем отдаленно связанные виды, и, следовательно, более значима). Для обнаружения сохранения рассчитывается распределение вероятностей для подмножества множественного выравнивания последовательностей и сравнивается с фоновым распределением с использованием статистического теста, такого как тест отношения правдоподобия или тест оценки . P-значения, полученные при сравнении двух распределений, затем используются для идентификации консервативных областей. PhyloHMM использует скрытые марковские моделидля генерации вероятностных распределений. Программный пакет PhyloP сравнивает распределения вероятностей с помощью теста отношения правдоподобия или теста оценки , а также с использованием системы оценки, подобной GERP. [40] [41] [42]

Экстремальная охрана [ править ]

Ультра-консервативные элементы [ править ]

Ультраконсервативные элементы или UCE представляют собой последовательности, которые очень похожи или идентичны во многих таксономических группах . Они были впервые обнаружены в позвоночных , [43] , и впоследствии были определены в широко отличающегося таксонов. [44] Хотя происхождение и функция UCEs плохо изучены, [45] они использовались для исследования глубинных расхождений во времени у амниот , [46] насекомых , [47] и между животными и растениями . [48]

Универсально консервативные гены [ править ]

Наиболее консервативными являются гены, которые можно найти во всех организмах. Они состоят в основном из нкРНК и белков, необходимых для транскрипции и трансляции , которые, как предполагается, были сохранены от последнего универсального общего предка всей жизни. [49]

Гены или семейства генов, которые оказались универсально консервативными, включают GTP-связывающие факторы элонгации , метионинаминопептидазу 2 , серингидроксиметилтрансферазу и переносчики АТФ . [50] Компоненты аппарата транскрипции, такие как РНК-полимераза и геликазы , и аппарата трансляции, такие как рибосомные РНК , тРНК и рибосомные белки , также универсально консервативны. [51]

Приложения [ править ]

Филогенетика и таксономия [ править ]

Наборы консервативных последовательностей часто используются для создания филогенетических деревьев , поскольку можно предположить, что организмы со сходными последовательностями тесно связаны между собой. [52] Выбор последовательностей может варьироваться в зависимости от таксономической области исследования. Например, наиболее высоко консервативны гены , такие как РНК 16S и другие последовательности рибосомных полезны для восстановления глубоко филогенетических связей и идентификации бактериальных фил в метагеномика исследованиях. [53] [54] Последовательности, которые сохраняются внутри клады, но претерпевают некоторые мутации, такие как гены домашнего хозяйства , могут быть использованы для изучения видовых взаимоотношений. [55] [56][57] внутренний Записал спейсер (ITS) область, которая требуется для интервала консервативных генов рРНКано подвергается быстрой эволюции, обычно используется для классификации грибов и штаммов бактерий быстро развивающихся. [58] [59] [60] [61]

Медицинское исследование [ править ]

Поскольку высококонсервативные последовательности часто выполняют важные биологические функции, они могут быть полезны в качестве отправной точки для определения причины генетических заболеваний . Многие врожденные нарушения обмена веществ и лизосомные болезни накопления являются результатом изменений отдельных консервативных генов, что приводит к отсутствию или дефекту ферментов, которые являются основной причиной симптомов заболевания. Генетические заболевания могут быть предсказаны путем идентификации последовательностей , которые являются консервативными между людьми и лабораторных организмов , таких как мышей [62] или фруктовых мух , [63] и изучения влияния нокаутов этих генов. [64] Полногеномные ассоциации исследованийтакже может использоваться для выявления вариаций в консервативных последовательностях, связанных с заболеванием или состоянием здоровья. При болезни Альцегимера было обнаружено более двух десятков новых локусов потенциальной восприимчивости [65] [66]

Функциональная аннотация [ править ]

Идентификация консервативных последовательностей может использоваться для обнаружения и прогнозирования функциональных последовательностей, таких как гены. [67] Консервативные последовательности с известной функцией, такие как белковые домены, также можно использовать для прогнозирования функции последовательности. Базы данные консервативных доменов белка , такие как Pfam и базы данных консервативного домена могут быть использованы для аннотирования функциональных доменов в предсказанных белковых кодирующих генах. [68]

См. Также [ править ]

  • Эволюционная биология развития
  • Разделение сайта
  • Выравнивание последовательности
  • Программное обеспечение для выравнивания последовательностей
  • UCbase
  • Ультра-консервативный элемент

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Clustal FAQ # Символы" . Clustal . Архивировано из оригинального 24 -го октября 2016 года . Проверено 8 декабря 2014 .
  2. Перейти ↑ Sanger, F. (24 сентября 1949 г.). «Видовые различия инсулинов». Природа . 164 (4169): 529. Bibcode : 1949Natur.164..529S . DOI : 10.1038 / 164529a0 . PMID 18141620 . S2CID 4067991 .  
  3. ^ а б Мармур, Дж; Фалькоу, S; Мандель, М. (октябрь 1963 г.). «Новые подходы к бактериальной систематике». Ежегодный обзор микробиологии . 17 (1): 329–372. DOI : 10.1146 / annurev.mi.17.100163.001553 . PMID 14147455 . 
  4. ^ a b Темп, NR; Sapp, J .; Гольденфельд, Н. (17 января 2012 г.). «Филогения и за ее пределами: научное, историческое и концептуальное значение первого дерева жизни» . Труды Национальной академии наук . 109 (4): 1011–1018. Bibcode : 2012PNAS..109.1011P . DOI : 10.1073 / pnas.1109716109 . PMC 3268332 . PMID 22308526 .  
  5. ^ Цукерландл, Эмиль ; Полинг, Линус Б. (1962). «Молекулярные заболевания, эволюция и генетическая гетерогенность». Горизонты в биохимии : 189–225.
  6. ^ Margoliash, E (октябрь 1963). «Первичная структура и эволюция цитохрома С» . Proc Natl Acad Sci USA . 50 (4): 672–679. Полномочный код : 1963PNAS ... 50..672M . DOI : 10.1073 / pnas.50.4.672 . PMC 221244 . PMID 14077496 .  
  7. ^ Цукеркандл, E; Полинг, LB (1965). Эволюционная дивергенция и конвергенция белков . Развивающиеся гены и белки . С. 96–166. DOI : 10.1016 / B978-1-4832-2734-4.50017-6 . ISBN 9781483227344.
  8. ^ Эк, RV; Дайхофф, Миссури (15 апреля 1966 г.). «Эволюция структуры ферредоксина на основе живых реликвий примитивных аминокислотных последовательностей». Наука . 152 (3720): 363–366. Bibcode : 1966Sci ... 152..363E . DOI : 10.1126 / science.152.3720.363 . PMID 17775169 . S2CID 23208558 .  
  9. Перейти ↑ Kimura, M (17 февраля 1968 г.). «Скорость эволюции на молекулярном уровне». Природа . 217 (5129): 624–626. Bibcode : 1968Natur.217..624K . DOI : 10.1038 / 217624a0 . PMID 5637732 . S2CID 4161261 .  
  10. ^ Король, JL; Джукс, TH (16 мая 1969 г.). «Недарвиновская эволюция». Наука . 164 (3881): 788–798. Bibcode : 1969Sci ... 164..788L . DOI : 10.1126 / science.164.3881.788 . PMID 5767777 . 
  11. ^ Кимура, М; Охта, Т. (1974). «О некоторых принципах молекулярной эволюции» . Proc Natl Acad Sci USA . 71 (7): 2848–2852. Bibcode : 1974PNAS ... 71.2848K . DOI : 10.1073 / pnas.71.7.2848 . PMC 388569 . PMID 4527913 .  
  12. ^ Астхана, Саурабх; Ройтберг, Михаил; Стаматояннопулос, Джон; Сюняев, Шамиль (28 декабря 2007 г.). Брудно, Майкл (ред.). «Анализ сохранения последовательности при разрешении нуклеотидов» . PLOS Вычислительная биология . 3 (12): e254. Bibcode : 2007PLSCB ... 3..254A . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.0030254 . ISSN 1553-7358 . PMC 2230682 . PMID 18166073 .   
  13. ^ Купер, GM; Браун, CD (1 февраля 2008 г.). «Определение отношения между сохранением последовательности и молекулярной функцией» . Геномные исследования . 18 (2): 201–205. DOI : 10.1101 / gr.7205808 . ISSN 1088-9051 . PMID 18245453 .  
  14. ^ Гилсон, Эми I .; Маршалл-Кристенсен, Ахми; Чхве, Чон-Мо; Шахнович, Евгений И. (2017). «Роль эволюционного отбора в динамике эволюции структуры белка» . Биофизический журнал . 112 (7): 1350–1365. arXiv : 1606.05802 . Bibcode : 2017BpJ ... 112.1350G . DOI : 10.1016 / j.bpj.2017.02.029 . PMC 5390048 . PMID 28402878 .  
  15. ^ Хант, Райан С .; Simhadri, Vijaya L .; Иандоли, Мэтью; Сауна, Zuben E .; Кимчи-Сарфати, Хава (2014). «Выявление синонимичных мутаций». Тенденции в генетике . 30 (7): 308–321. DOI : 10.1016 / j.tig.2014.04.006 . PMID 24954581 . 
  16. ^ Чжан, Цзяньчжи (2000). «Скорость консервативных и радикальных несинонимичных нуклеотидных замен в ядерных генах млекопитающих» . Журнал молекулярной эволюции . 50 (1): 56–68. Bibcode : 2000JMolE..50 ... 56Z . DOI : 10.1007 / s002399910007 . ISSN 0022-2844 . PMID 10654260 . S2CID 15248867 .   
  17. ^ Sousounis, Константинос; Хейни, Карл Э; Цао, Цзинь; Сунчу, Бхарат; Цонис, Панайотис А (2012). «Сохранение трехмерной структуры в негомологичных или неродственных белках» . Геномика человека . 6 (1): 10. DOI : 10,1186 / 1479-7364-6-10 . ISSN 1479-7364 . PMC 3500211 . PMID 23244440 .   
  18. ^ Кайрис, Висвалдас; Фернандес, Мигель X. (2007). «SitCon: визуализация консервации остатков сайта связывания и функциональный инструмент последовательности белка» . Международный журнал квантовой химии . 107 (11): 2100–2110. Bibcode : 2007IJQC..107.2100K . DOI : 10.1002 / qua.21396 . ISSN 0020-7608 . 
  19. ^ Chamary, СП; Херст, Лоуренс Д. (2005). «Доказательства отбора синонимичных мутаций, влияющих на стабильность вторичной структуры мРНК у млекопитающих» . Геномная биология . 6 (9): R75. DOI : 10.1186 / GB-2005-6-9-R75 . PMC 1242210 . PMID 16168082 .  
  20. ^ Wadler, CS; Вандерпул, СК (27 ноября 2007 г.). «Двойная функция бактериальной малой РНК: SgrS выполняет регуляцию, зависящую от спаривания оснований, и кодирует функциональный полипептид» . Труды Национальной академии наук . 104 (51): 20454–20459. Bibcode : 2007PNAS..10420454W . DOI : 10.1073 / pnas.0708102104 . PMC 2154452 . PMID 18042713 .  
  21. ^ Джонссон, Пер; Липович, Леонард; Грандер, Дан; Моррис, Кевин В. (март 2014 г.). «Эволюционная консервация длинных некодирующих РНК; последовательность, структура, функция» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие вопросы . 1840 (3): 1063–1071. DOI : 10.1016 / j.bbagen.2013.10.035 . PMC 3909678 . PMID 24184936 .  
  22. ^ Фрейхульт, EK; Bollback, JP; Гарднер, П.П. (6 декабря 2006 г.). «Изучение темной материи генома: критическая оценка эффективности методов поиска гомологии на некодирующих РНК» . Геномные исследования . 17 (1): 117–125. DOI : 10.1101 / gr.5890907 . PMC 1716261 . PMID 17151342 .  
  23. ^ Маргулис, EH (1 декабря 2003). «Идентификация и характеристика многовидовых консервативных последовательностей» . Геномные исследования . 13 (12): 2507–2518. DOI : 10.1101 / gr.1602203 . ISSN 1088-9051 . PMC 403793 . PMID 14656959 .   
  24. ^ Эдвардс, Джон Р .; Рупарел, Хамир; Цзюй, Цзинюэ (2005). «Масс-спектрометрическое секвенирование ДНК». Мутационные исследования / Фундаментальные и молекулярные механизмы мутагенеза . 573 (1–2): 3–12. DOI : 10.1016 / j.mrfmmm.2004.07.021 . PMID 15829234 . 
  25. ^ Дрост, Хайк-Георг; Габель, Александр; Гроссе, Иво; Квинт, Марсель (1 мая 2015 г.). «Доказательства активного сохранения филотранскриптомических паттернов песочных часов в эмбриогенезе животных и растений» . Молекулярная биология и эволюция . 32 (5): 1221–1231. DOI : 10.1093 / molbev / msv012 . ISSN 0737-4038 . PMC 4408408 . PMID 25631928 .   
  26. ^ Nawrocki, EP; Эдди, SR (4 сентября 2013 г.). «Infernal 1.1: поиск гомологии РНК в 100 раз быстрее» . Биоинформатика . 29 (22): 2933–2935. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btt509 . PMC 3810854 . PMID 24008419 .  
  27. ^ Эдди, SR; Дурбин, Р. (11 июня 1994 г.). «Анализ последовательности РНК с использованием ковариационных моделей» . Исследования нуклеиновых кислот . 22 (11): 2079–88. DOI : 10.1093 / nar / 22.11.2079 . PMC 308124 . PMID 8029015 .  
  28. ^ Триведи, Ракеш; Нагараджарам, Хампапатхалу Адимурти (2020). «Матрицы оценки замещения белков - Обзор» . Белковая наука . 29 (11): 2150–2163. DOI : 10.1002 / pro.3954 . ISSN 0961-8368 . PMC  7586916. PMID 32954566 .  
  29. ^ a b "Weblogo" . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 30 декабря 2017 года .
  30. ^ "Clustal FAQ # Символы" . Clustal . Архивировано из оригинального 24 -го октября 2016 года . Проверено 8 декабря 2014 .
  31. ^ "Браузер ECR" . Браузер ECR . Проверено 9 января 2018 .
  32. ^ Эрл, Дент; Нгуен, Нган; Хики, Гленн; Харрис, Роберт С .; Фитцджеральд, Стивен; Бил, Кэтрин; Селедцов, Игорь; Молодцов, Владимир; Рэйни, Брайан Дж .; Клоусон, Хирам; Ким, Джебом; Кемена, Карстен; Чанг, Цзя-Мин; Эрб, Ионас; Поляков, Александр; Хоу, Минмэй; Эрреро, Хавьер; Кент, Уильям Джеймс; Соловьев Виктор; Дарлинг, Аарон Э .; Ма, Цзянь; Notredame, Седрик; Брудно, Михаил; Дубчак, Инна; Хаусслер, Дэвид; Патен, Бенедикт (декабрь 2014 г.). «Алигнатон: конкурентная оценка методов полногеномного выравнивания» . Геномные исследования . 24 (12): 2077–2089. DOI : 10.1101 / gr.174920.114 . PMC 4248324 . PMID 25273068 .  
  33. ^ Rouli, L .; Merhej, V .; Fournier, P.-E .; Рауль, Д. (сентябрь 2015 г.). «Бактериальный пангеном как новый инструмент для анализа патогенных бактерий» . Новые микробы и новые инфекции . 7 : 72–85. DOI : 10.1016 / j.nmni.2015.06.005 . PMC 4552756 . PMID 26442149 .  
  34. ^ Мерик, Гийом; Яхара, Коджи; Магейрос, Леонардос; Паско, Бен; Дева, Мартин СиДжей; Джолли, Кейт А.; Шеппард, Сэмюэл К .; Бересвилл, Стефан (27 марта 2014 г.). «Эталонный пангеномный подход к сравнительной бактериальной геномике: идентификация новых эпидемиологических маркеров в патогенных кампилобактерах» . PLOS ONE . 9 (3): e92798. Bibcode : 2014PLoSO ... 992798M . DOI : 10.1371 / journal.pone.0092798 . PMC 3968026 . PMID 24676150 .  
  35. Перейти ↑ Cooper, GM (17 июня 2005 г.). «Распределение и интенсивность ограничения в геномной последовательности млекопитающих» . Геномные исследования . 15 (7): 901–913. DOI : 10.1101 / gr.3577405 . PMC 1172034 . PMID 15965027 .  
  36. ^ "Sidow Lab - GERP" .
  37. ^ Навар Малхис; Стивен Дж. М. Джонс; Йорг Гспонер (2019). «Улучшенные меры для эволюционного сохранения, которые используют расстояния таксономии» . Nature Communications . 10 (1): 1556. Bibcode : 2019NatCo..10.1556M . DOI : 10.1038 / s41467-019-09583-2 . PMC 6450959 . PMID 30952844 .  
  38. ^ Навар Малхис; Мэтью Джейкобсон; Стивен Дж. М. Джонс; Йорг Гспонер (2020). «СПИСОК-S2: Сортировка на основе таксономии вредных бессмысленных мутаций между видами» . Исследования нуклеиновых кислот . 48 (W1): W154 – W161. DOI : 10.1093 / NAR / gkaa288 . PMC 7319545 . PMID 32352516 .  
  39. ^ Чанг КТ, Го J, ди Ronza А, Sardiello М (январь 2018). «Аминод: определение эволюционных ограничений в протеоме человека» . Sci. Rep . 8 (1): 1357. Bibcode : 2018NatSR ... 8.1357C . DOI : 10.1038 / s41598-018-19744-ш . PMC 5778061 . PMID 29358731 .  
  40. ^ Поллард, KS; Hubisz, MJ; Розенблум, КР; Зипель, А. (26 октября 2009 г.). «Обнаружение ненейтральных скоростей замещения на филогении млекопитающих» . Геномные исследования . 20 (1): 110–121. DOI : 10.1101 / gr.097857.109 . PMC 2798823 . PMID 19858363 .  
  41. ^ "PHAST: Дом" .
  42. ^ Фань, Сяодань; Чжу, Цзюнь; Шадт, Эрик Э; Лю, июнь С. (2007). «Статистическая сила phylo-HMM для обнаружения эволюционно консервативных элементов» . BMC Bioinformatics . 8 (1): 374. DOI : 10,1186 / 1471-2105-8-374 . PMC 2194792 . PMID 17919331 .  
  43. ^ Бехерано, G. (28 мая 2004). «Ультраконсервированные элементы в геноме человека». Наука . 304 (5675): 1321–1325. Bibcode : 2004Sci ... 304.1321B . CiteSeerX 10.1.1.380.9305 . DOI : 10.1126 / science.1098119 . PMID 15131266 . S2CID 2790337 .   
  44. ^ Siepel, A. (1 августа 2005). «Эволюционно консервативные элементы в геномах позвоночных, насекомых, червей и дрожжей» . Геномные исследования . 15 (8): 1034–1050. DOI : 10.1101 / gr.3715005 . PMC 1182216 . PMID 16024819 .  
  45. ^ Harmston, N .; Baresic, A .; Ленхард, Б. (11 ноября 2013 г.). «Тайна крайнего некодирования сохранения» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 368 (1632): 20130021. DOI : 10.1098 / rstb.2013.0021 . PMC 3826495 . PMID 24218634 .  
  46. ^ Faircloth, Британская Колумбия; Маккормак, Дж. Э .; Кроуфорд, штат Нью-Джерси; Харви, MG; Брамфилд, RT; Гленн, ТК (9 января 2012 г.). «Ультраконсервированные элементы закрепляют тысячи генетических маркеров, охватывающих несколько эволюционных временных масштабов» . Систематическая биология . 61 (5): 717–726. DOI : 10.1093 / sysbio / sys004 . PMID 22232343 . 
  47. ^ Faircloth, Brant C .; Бранстеттер, Майкл Дж .; Белый, Нур Д .; Брэди, Шон Г. (май 2015 г.). «Целевое обогащение ультраконсервированных элементов из членистоногих обеспечивает геномную перспективу взаимоотношений между перепончатокрылыми» . Ресурсы молекулярной экологии . 15 (3): 489–501. DOI : 10.1111 / 1755-0998.12328 . PMC 4407909 . PMID 25207863 .  
  48. ^ Ренекер, Дж .; Lyons, E .; Конант, GC; Пирес, JC; Фрилинг, М .; Shyu, C.-R .; Коркин Д. (10 апреля 2012 г.). «Длинные одинаковые многовидовые элементы в геномах растений и животных» . Труды Национальной академии наук . 109 (19): E1183 – E1191. DOI : 10.1073 / pnas.1121356109 . PMC 3358895 . PMID 22496592 .  
  49. ^ Isenbarger, Thomas A .; Карр, Кристофер Э .; Джонсон, Сара Стюарт; Финни, Майкл; Церковь, Джордж М .; Гилберт, Уолтер; Зубер, Мария Т .; Рувкун, Гэри (14 октября 2008 г.). «Наиболее консервативные сегменты генома для обнаружения жизни на Земле и других планетах». Истоки жизни и эволюция биосфер . 38 (6): 517–533. Bibcode : 2008OLEB ... 38..517I . DOI : 10.1007 / s11084-008-9148-Z . PMID 18853276 . S2CID 15707806 .  
  50. Перейти ↑ Harris, JK (12 февраля 2003 г.). «Генетическое ядро ​​универсального предка» . Геномные исследования . 13 (3): 407–412. DOI : 10.1101 / gr.652803 . PMC 430263 . PMID 12618371 .  
  51. Ban, Nenad; Бекманн, Роланд; Кейт, Джейми HD; Динман, Джонатан Д; Дракон, Франсуа; Эллис, Стивен Р.; Лафонтен, Денис LJ; Линдаль, Лассе; Лиляс, Андерс; Липтон, Джеффри М; Макалир, Майкл А; Мур, Питер Б; Ноллер, Гарри Ф; Ортега, Хоакин; Пансе, Викрам Говинд; Рамакришнан, V; Spahn, Christian MT; Steitz, Thomas A; Чоржевский, Марек; Толлервей, Дэвид; Уоррен, Алан Дж; Уильямсон, Джеймс Р; Уилсон, Дэниел; Йонатх, Ада; Юсупов, Марат (февраль 2014 г.). «Новая система наименования рибосомных белков» . Текущее мнение в структурной биологии . 24 : 165–169. DOI : 10.1016 / j.sbi.2014.01.002 . PMC 4358319 . PMID 24524803 .  
  52. ^ Gadagkar, Sudhindra R .; Розенберг, Майкл С .; Кумар, Судхир (15 января 2005 г.). «Вывод филогении видов из нескольких генов: дерево конкатенированных последовательностей по сравнению с консенсусным деревом генов». Журнал экспериментальной зоологии, часть B: молекулярная эволюция и эволюция развития . 304B (1): 64–74. DOI : 10.1002 / jez.b.21026 . PMID 15593277 . 
  53. ^ Людвиг, W; Шлейфер, К. Х. (октябрь 1994 г.). «Бактериальная филогения на основе анализа последовательности 16S и 23S рРНК» . Обзоры микробиологии FEMS . 15 (2–3): 155–73. DOI : 10.1111 / j.1574-6976.1994.tb00132.x . PMID 7524576 . 
  54. ^ Обнять, Лаура А .; Бейкер, Бретт Дж .; Анантараман, Картик; Браун, Кристофер Т .; Probst, Alexander J .; Кастель, Синди Дж .; Баттерфилд, Кристина Н .; Hernsdorf, Alex W .; Амано, Юки; Исэ, Котаро; Сузуки, Йохей; Дудек, Наташа; Relman, David A .; Finstad, Kari M .; Амундсон, Рональд; Томас, Брайан Ч .; Банфилд, Джиллиан Ф. (11 апреля 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни» . Природная микробиология . 1 (5): 16048. DOI : 10.1038 / nmicrobiol.2016.48 . PMID 27572647 . 
  55. ^ Чжан, Лицин; Ли, Вэнь-Сюн (февраль 2004 г.). «Гены домашнего хозяйства млекопитающих развиваются медленнее, чем гены, специфичные для ткани» . Молекулярная биология и эволюция . 21 (2): 236–239. DOI : 10.1093 / molbev / msh010 . PMID 14595094 . 
  56. ^ Clermont, O .; Bonacorsi, S .; Бинген, Э. (1 октября 2000 г.). «Быстрое и простое определение филогенетической группы Escherichia coli» . Прикладная и экологическая микробиология . 66 (10): 4555–4558. DOI : 10,1128 / AEM.66.10.4555-4558.2000 . PMC 92342 . PMID 11010916 .  
  57. ^ Куллберг, Морган; Нильссон, Мария А .; Арнасон, Ульфур; Харли, Эрик Х .; Янке, Аксель (август 2006 г.). «Гены домашнего хозяйства для филогенетического анализа евтерийских отношений» . Молекулярная биология и эволюция . 23 (8): 1493–1503. DOI : 10.1093 / molbev / msl027 . PMID 16751257 . 
  58. ^ Schoch, CL; Зейферт, KA; Huhndorf, S .; Роберт, В .; Spouge, JL; Левеск, Калифорния; Chen, W .; Болчакова, Е .; Voigt, K .; Crous, PW; Миллер, АН; Вингфилд, МЮ; Эйме, MC; Ан, К.-Д .; Bai, F.-Y .; Баррето, RW; Begerow, D .; Bergeron, M.-J .; Blackwell, M .; Боеут, Т .; Bogale, M .; Boonyuen, N .; Бургаз, АР; Буйк, Б .; Cai, L .; Cai, Q .; Cardinali, G .; Chaverri, P .; Коппинс, Би Джей; Crespo, A .; Cubas, P .; Каммингс, К .; Damm, U .; де Бир, ZW; де Хуг, GS; Del-Prado, R .; Dentinger, B .; Dieguez-Uribeondo, J .; Дивакар, ПК; Дуглас, Б.; Duenas, M .; Duong, TA; Eberhardt, U .; Эдвардс, JE; Эльшахед, MS; Флигерова, К .; Furtado, M .; Гарсия, Массачусетс; Ge, Z.-W .; Гриффит, GW; Griffiths, K .; Groenewald, JZ; Groenewald, M .; Grube, M .; Gryzenhout, M .; Guo, L.-D .; Hagen, F .; Hambleton, S .; Hamelin, RC; Hansen, K .; Харролд, П.; Heller, G .; Herrera, C .; Hirayama, K .; Hirooka, Y .; Хо, Х.-М .; Hoffmann, K .; Hofstetter, V .; Hognabba, F .; Холлингсуорт, премьер-министр; Hong, S.-B .; Хосака, К .; Houbraken, J .; Hughes, K .; Huhtinen, S .; Гайд, KD; Джеймс, Т .; Джонсон, EM; Джонсон, Дж. Э .; Джонстон, PR; Джонс, EBG; Келли, LJ; Кирк, премьер-министр; Knapp, DG; Koljalg, U .; Ковач, GM; Курцман, CP; Landvik, S .; Ливитт, SD; Liggenstoffer, AS; Liimatainen, K .; Lombard, L .; Луангса-ард, JJ; Lumbsch, HT; Maganti, H .; Махараччикумбура, SSN; Мартин, член парламента; Май, TW; McTaggart, AR; Methven, AS; Meyer, W .; Moncalvo, J.-M .; Mongkolsamrit, S .; Надь, LG; Nilsson, RH; Нисканен, Т .; Nyilasi, I .; Okada, G .; Okane, I .; Olariaga, I .; Otte, J .; Папп, Т .; Парк, Д .; Петковиц, Т .; Pino-Bodas, R .; Quaedvlieg, W .; Раджа, HA; Redecker, D .; Ринтул, TL; Руибал,C .; Сармиенто-Рамирес, JM; Schmitt, I .; Schussler, A .; Shearer, C .; Sotome, K .; Стефани, ФОП; Stenroos, S .; Stielow, B .; Stockinger, H .; Suetrong, S .; Suh, S.-O .; Sung, G.-H .; Сузуки, М .; Tanaka, K .; Tedersoo, L .; Telleria, MT; Tretter, E .; Untereiner, WA; Urbina, H .; Vagvolgyi, C .; Vialle, A .; Ву, ТД; Walther, G .; Wang, Q.-M .; Wang, Y .; Weir, BS; Weiss, M .; Белый, ММ; Xu, J .; Yahr, R .; Ян, З.Л .; Юрков, А .; Zamora, J.-C .; Zhang, N .; Zhuang, W.-Y .; Шиндель, Д. (27 марта 2012 г.).Wang, Y .; Weir, BS; Weiss, M .; Белый, ММ; Xu, J .; Yahr, R .; Ян, З.Л .; Юрков, А .; Zamora, J.-C .; Zhang, N .; Zhuang, W.-Y .; Шиндель, Д. (27 марта 2012 г.).Wang, Y .; Weir, BS; Weiss, M .; Белый, ММ; Xu, J .; Yahr, R .; Ян, З.Л .; Юрков, А .; Zamora, J.-C .; Zhang, N .; Zhuang, W.-Y .; Шиндель, Д. (27 марта 2012 г.).«Ядерный рибосомный внутренний транскрибируемый спейсер (ITS) в качестве универсального маркера штрих-кода ДНК для грибов» . Труды Национальной академии наук . 109 (16): 6241–6246. DOI : 10.1073 / pnas.1117018109 . PMC  3341068 . PMID  22454494 .
  59. ^ Человек, SM; Каакуш, НЕТ; Octavia, S .; Митчелл, Х. (26 марта 2010 г.). «Внутренняя транскрибированная область спейсера, новый инструмент для использования в дифференциации видов и определении систематических взаимосвязей в пределах рода Campylobacter» . Прикладная и экологическая микробиология . 76 (10): 3071–3081. DOI : 10,1128 / AEM.02551-09 . PMC 2869123 . PMID 20348308 .  
  60. ^ Ranjard, L .; Poly, F .; Lata, J.-C .; Mougel, C .; Thioulouse, J .; Назарет, С. (1 октября 2001 г.). «Характеристика бактериальных и грибковых сообществ почвы с помощью автоматизированного анализа отпечатков пальцев рибосомных межгенных спейсеров: биологическая и методологическая изменчивость» . Прикладная и экологическая микробиология . 67 (10): 4479–4487. DOI : 10,1128 / AEM.67.10.4479-4487.2001 . PMC 93193 . PMID 11571146 .  
  61. ^ Биде, Филипп; Барбют, Фредерик; Лаланд, Валери; Бургхоффер, Беатрис; Пети, Жан-Клод (июнь 1999 г.). «Разработка нового метода ПЦР-риботипирования на основе секвенирования генов рибосомной РНК» . Письма о микробиологии FEMS . 175 (2): 261–266. DOI : 10.1111 / j.1574-6968.1999.tb13629.x . PMID 10386377 . 
  62. ^ Ала, Уго; Пиро, Росарио Майкл; Грасси, Елена; Дамаско, Кристиан; Силенго, Лоренцо; Оти, Мартин; Проверо, Паоло; Ди Кунто, Фердинандо; Такер-Келлог, Грег (28 марта 2008 г.). «Прогнозирование генов заболеваний человека с помощью анализа консервативной коэкспрессии человека и мыши» . PLOS Вычислительная биология . 4 (3): e1000043. Bibcode : 2008PLSCB ... 4E0043A . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1000043 . PMC 2268251 . PMID 18369433 .  
  63. ^ Pandey, UB; Николс, CD (17 марта 2011 г.). «Модели заболеваний человека у Drosophila melanogaster и роль мухи в открытии терапевтических лекарств» . Фармакологические обзоры . 63 (2): 411–436. DOI : 10,1124 / pr.110.003293 . PMC 3082451 . PMID 21415126 .  
  64. ^ Хуанг, Хуэй; Зима, Эйтан Э; Ван, Хуацзюнь; Weinstock, Keith G; Син, Хеминг; Гудштадт, Лео; Стенсон, Питер Д.; Купер, Дэвид Н; Смит, Дуглас; Альба, март; Понтинг, Крис П.; Фехтель, Ким (2004). «Эволюционная консервация и отбор ортологов генов болезней человека в геномах крыс и мышей» . Геномная биология . 5 (7): R47. DOI : 10.1186 / GB-2004-5-7-R47 . PMC 463309 . PMID 15239832 .  
  65. ^ Ге, Дунлянь; Феллай, Жак; Томпсон, Александр Дж .; Саймон, Джейсон С .; Шианна, Кевин В .; Урбан, Томас Дж .; Heinzen, Erin L .; Цю, Пин; Бертельсен, Артур Х .; Мьюир, Эндрю Дж .; Сулковски, Марк; МакХатчисон, Джон Дж .; Гольдштейн, Дэвид Б. (16 августа 2009 г.). «Генетическая изменчивость IL28B предсказывает вирусный клиренс, вызванный лечением гепатита С». Природа . 461 (7262): 399–401. Bibcode : 2009Natur.461..399G . DOI : 10,1038 / природа08309 . PMID 19684573 . S2CID 1707096 .  
  66. ^ Бертрам, Л. (2009). «Полногеномные исследования ассоциации при болезни Альцгеймера» . Молекулярная генетика человека . 18 (R2): R137 – R145. DOI : 10,1093 / HMG / ddp406 . PMC 2758713 . PMID 19808789 .  
  67. ^ Келлис, Манолис; Паттерсон, Ник; Эндриззи, Мэтью; Биррен, Брюс; Ландер, Эрик С. (15 мая 2003 г.). «Секвенирование и сравнение видов дрожжей для идентификации генов и регуляторных элементов». Природа . 423 (6937): 241–254. Bibcode : 2003Natur.423..241K . DOI : 10,1038 / природа01644 . PMID 12748633 . S2CID 1530261 .  
  68. ^ Марчлер-Бауэр, А .; Lu, S .; Андерсон, JB; Чицаз, Ф .; Дербишир, MK; DeWeese-Scott, C .; Фонг, JH; Geer, LY; Geer, RC; Gonzales, NR; Gwadz, M .; Hurwitz, DI; Джексон, JD; Ke, Z .; Lanczycki, CJ; Лу, Ф .; Марчлер, Г. Х .; Муллокандов, М .; Омельченко М.В. Робертсон, К.Л .; Песня, JS; Thanki, N .; Ямасита, РА; Zhang, D .; Zhang, N .; Zheng, C .; Брайант, Ш. (24 ноября 2010 г.). «CDD: база данных консервативных доменов для функциональной аннотации белков» . Исследования нуклеиновых кислот . 39 (База данных): D225 – D229. DOI : 10.1093 / NAR / gkq1189 . PMC 3013737 . PMID 21109532 .