Эволюционная и медицинская геномика Егор Базыкин Как

Эволюционная и медицинская геномика Егор Базыкин

Как узнать положительный отбор? 1. Вероятность закрепления у полезного аллеля выше, чем у нейтрального 1. 1. d. N/d. S 1. 2. Тест Макдональда-Крейтмана 1. 3. Высокая частота производного аллеля 2. Полезный аллель распространяется в популяции быстрее, чем нейтральный 2. 1. Выметание отбором 2. 2. Удлинение гаплотипов 3. Эволюция неравномерна 3. 1. Асимметрия двойных замен 3. 2. Shared rates test 4. Эволюция идёт в ожидаемую сторону 4. 1. Тест знаков QTL 5. Не помешало бы что-нибудь ещё!

Ometto et al. Mol. Biol. Evol. 2005

«Выметание» отбором

«Выметание» отбором Вокруг сайта под отбором изменчивости не будет!

«Выметание» отбором Hamblin and Di Rienzo, 2000 Am. J. Hum. Genet. 66: 1669– 1679

«Выметание» отбором

«Выметание» отбором Вокруг сайта под отбором изменчивость понижена

Sabeti et al. , 2002 Nature 419: 832 -837

Проблемы с selective sweep и EHH • Работает только на коротких временах Sabeti et al. Science 2006

Проблемы с selective sweep и EHH • Работает только на коротких временах • Кимура-Морияма

Проблемы с selective sweep и EHH • Работает только на коротких временах • Кимура-Морияма • фоновый отбор

Как узнать положительный отбор? 1. Вероятность закрепления у полезного аллеля выше, чем у нейтрального 1. 1. d. N/d. S 1. 2. Тест Макдональда-Крейтмана 1. 3. Высокая частота производного аллеля 2. Полезный аллель распространяется в популяции быстрее, чем нейтральный 2. 1. Выметание отбором 2. 2. Удлинение гаплотипов 3. Эволюция неравномерна 3. 1. Асимметрия двойных замен 3. 2. Shared rates test 4. Эволюция идёт в ожидаемую сторону 4. 1. Тест знаков QTL 5. Не помешало бы что-нибудь ещё!

Эпизодические адаптации Dважн/Dнейтр = ?

Kim et al. PLOS Genetics 2007

dn/ds тест для отдельных ветвей филогенетического дерева Bazykin et al. PNAS 2006

AAC AAA ATC AAC GGG GCC 0. 1 нук. замен на сайт Bazykin et al. PNAS 2006

0. 1 нук. замен на сайт Bazykin et al. PNAS 2006

Пары замен 0. 1 нук. замен на сайт Bazykin et al. PNAS 2006

Расстояние между заменами в паре 0. 1 нук. замен на сайт Bazykin et al. PNAS 2006

Отбор: выводы • отрицательный отбор: самая распространенная форма отбора. Легко засечь. Под отбором ~10% нуклеотидов в геноме человека, ~50% нуклеотидов в геноме мухи. • положительный отбор: многие адаптации могут быть получены с помощью разных мутаций. Вероятность закрепления каждой такой мутации невелика, поэтому адаптивная эволюция непредсказуема. Доли замен под отбором и (тем более) силы отбора не знаем. • постоянный: отдельные истории • переменный: по-видимому, широко распространён

Общие выводы • эпистатические взаимодействия играют большую роль и не изучены • признаки, адаптивные сейчас, не обязательно были адаптивными при возникновении • в эволюции геномов огромную роль играют нейтральные (а не адаптивные) процессы