小孩白癜风能治好吗 http://m.39.net/pf/a_4793223.html文案中我们系统介绍了细胞器基因组结构特点(凌恩生物明星产品:一文读懂细胞器基因组!)。对于细胞器基因组的研究除了可以获得基因组结构、基因构成和GC含量等基本信息以外,同时,由于叶绿体(cpDNA)和线粒体(mtDNA)的基因组保守性,开展近源物种细胞器比较基因组研究,有助于了解基因的功能,表达机理及物种进化,同时可以阐释物种进化关系及基因组的内在结构,目前已经成为细胞器基因组研究趋势。
凌恩生物全面更新比较基因组分析内容,包括基因组共线性分析、系统进化树分析、选择压力分析、叶绿体基因组IR区的扩张与收缩分析以及细胞器基因组片段交流分析等。
1、共线性分析
共线性是指遗传学中的基因连锁关系,是不同物种染色体上同源基因以相同顺序排列的现象。两个物种之间的共线性程度可以作为衡量他们之间进化距离的尺度,可以知道物种间的亲缘关系。对基因组间的局部共线性块进行相似度、重排、倒置等现象的分析可以来阐述物种演化中发生的事件。
图1叶绿体基因组mVista共线性分析
图2线粒体基因组共线性分析
2、系统进化树分析
系统发育树(Phylogenetictree)又称为系统进化树,是用一种类似树状分支的图形来概括各物种之间的亲缘关系,可用来描述物种之间的进化关系。通过系统进化树分析可以找出不同物种间的进化关系,理解祖先序列与其后代之间的关系,同时也可以估算一组共有共同祖先的物种间的分歧时间。细胞器基因组非常保守,常用来构建系统发育进化树来研究动植物的物种分类和进化地位。凌恩生物构建细胞器系统发生树的方法有以下两种:
(1)基于样品与参考基因组的群体SNP矩阵构建进化树:对于每一个样本,按照相同顺序将所有SNP相连,获得相同长度的fasta格式的序列(其中一个为参考序列),作为输入文件用于进化树构建。
(2)基于Core基因构建进化树:对细胞器基因组鉴定出来的单拷贝Core基因,利用MUSCLEv3.8.31软件进行蛋白多序列的比对,比对结果用于进化树构建。
图3系统进化树分析
3、选择压力分析
选择压力是指外界施加给某物种生物进化过程中的压力,使得物种适应自然环境。在遗传学中,ω=Ka/Ks或者dN/dS表示的是非同义突变(Ka)和同义突变(Ks)之间的比率。一般认为,同义突变不受自然选择,而非同义突变则受到自然选择作用。通常认为,ω1表明有正选择(PositiveSelection)效应,即有些有利突变正受到选择;ω=1不受选择,即中性进化(NeutralEvolution);如果0ω1,则认为有纯化选择(NegativeorPurifyingSelection)作用,ω值越小,说明受到的负选择压越大,氨基酸序列越保守。
图4选择压力分析
4、叶绿体基因组的IR区扩张与收缩
叶绿体基因组IR区指的是叶绿体基因组中2个反向重复区域(IRs)。叶绿体基因组的IR区域被认为是最保守的区域,但其边界区序列可能会向外延伸扩张,也可能向内部收缩,从而导致相关基因拷贝数的变化,或者导致边界区域假基因的产生,这是叶绿体基因组进化中的共有现象,也是其长度变异的主因。通过IR区的扩张与收缩研究,可以获悉导致相关基因拷贝数的变化,或者导致边界区域假基因的产生,以此来描述造成不同谱系间叶绿体基因组大小差异的原因。
图5IR区的扩张与收缩
5、结构变异检测
细胞器基因组进行结构变异检测主要有三种:SNP、InDel和SV。与参考基因组比对,分析近源物种细胞器基因组之间的变异情况,能够更好的对个体或群体进行差异性分析。SNP(单核苷酸多态性)是指由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。在基因组DNA中,任何碱基均有可能发生变异,因此SNP既有可能在编码基因内,也有可能在非编码序列上,位于编码区内的SNP(codingSNP,cSNP)因其可能影响个体的功能而备受