stringtranslate.com

Сохраненная последовательность

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. позицией) выравнивания последовательности белка находится ключ, обозначающий консервативные сайты (*), сайты с консервативными заменами (:), сайты с полуконсервативными заменами (.) и сайты с неконсервативными заменами ( ). [1]

В эволюционной биологии консервативные последовательности — это идентичные или похожие последовательности в нуклеиновых кислотах ( ДНК и РНК ) или белках у разных видов ( ортологичные последовательности ), или в пределах генома ( паралогичные последовательности ), или между донорскими и рецепторными таксонами ( ксенологичные последовательности ). Консервация указывает на то, что последовательность поддерживалась естественным отбором .

Высококонсервативная последовательность — это та, которая осталась относительно неизменной далеко назад по филогенетическому дереву , и, следовательно, далеко в геологическое время . Примерами высококонсервативных последовательностей являются компоненты РНК рибосом , присутствующие во всех доменах жизни, последовательности гомеобоксов, широко распространенные среди эукариот , и тмРНК у бактерий . Изучение сохранения последовательностей пересекается с областями геномики , протеомики , эволюционной биологии , филогенетики , биоинформатики и математики .

История

Открытие роли ДНК в наследственности и наблюдения Фредерика Сенгера за вариациями между инсулинами животных в 1949 году [2] побудили ранних молекулярных биологов изучать таксономию с молекулярной точки зрения. [3] [4] Исследования 1960-х годов использовали 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 Лайнус Полинг ввели концепцию молекулярных часов [7], предположив , что постоянные скорости замены аминокислот могут быть использованы для оценки времени с момента расхождения двух организмов . В то время как первоначальные филогении близко соответствовали ископаемым данным , наблюдения за тем, что некоторые гены, по-видимому, эволюционировали с разной скоростью, привели к разработке теорий молекулярной эволюции . [3] [4] Сравнение последовательностей ферредоксина , проведенное Маргарет Дейхофф в 1966 году , показало, что естественный отбор будет действовать в направлении сохранения и оптимизации последовательностей белков, необходимых для жизни. [8]

Механизмы

На протяжении многих поколений последовательности нуклеиновых кислот в геноме эволюционной линии могут постепенно меняться с течением времени из-за случайных мутаций и делеций . [9] [10] Последовательности также могут рекомбинировать или удаляться из-за хромосомных перестроек . Консервативные последовательности — это последовательности, которые сохраняются в геноме, несмотря на такие силы, и имеют более медленную скорость мутации, чем фоновая скорость мутации. [11]

Консервация может происходить в кодирующих и некодирующих последовательностях нуклеиновых кислот. Высококонсервативные последовательности ДНК, как полагают, имеют функциональную ценность, хотя роль многих высококонсервативных некодирующих последовательностей ДНК плохо изучена. [12] [13] Степень, в которой последовательность является консервативной, может зависеть от различных давлений отбора , ее устойчивости к мутациям, размера популяции и генетического дрейфа . Многие функциональные последовательности также являются модульными , содержащими области, которые могут подвергаться независимым давлениям отбора , такие как домены белков . [14]

Кодирующая последовательность

В кодирующих последовательностях последовательность нуклеиновой кислоты и аминокислот может сохраняться в разной степени, поскольку вырожденность генетического кода означает, что синонимичные мутации в кодирующей последовательности не влияют на последовательность аминокислот ее белкового продукта. [15]

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

Последовательность нуклеиновой кислоты гена, кодирующего белок, может также сохраняться другими селективными давлениями. Смещение использования кодона в некоторых организмах может ограничивать типы синонимичных мутаций в последовательности. Последовательности нуклеиновой кислоты, которые вызывают вторичную структуру в мРНК кодирующего гена, могут быть отобраны против, поскольку некоторые структуры могут негативно влиять на трансляцию, или сохраняться, когда мРНК также действует как функциональная некодирующая РНК. [19] [20]

Некодирование

Некодирующие последовательности, важные для регуляции генов , такие как сайты связывания или распознавания рибосом и факторы транскрипции , могут быть сохранены в геноме. Например, промотор консервативного гена или оперона также может быть сохранен. Как и в случае с белками, нуклеиновые кислоты, которые важны для структуры и функции некодирующей РНК (нкРНК), также могут быть сохранены. Однако сохранение последовательностей в нкРНК, как правило, плохое по сравнению с последовательностями, кодирующими белок, и пары оснований , которые способствуют структуре или функции, часто сохраняются вместо этого. [21] [22]

Идентификация

Консервативные последовательности обычно идентифицируются с помощью биоинформатических подходов, основанных на выравнивании последовательностей . Достижения в области высокопроизводительного секвенирования ДНК и масс-спектрометрии белков существенно увеличили доступность последовательностей белков и целых геномов для сравнения с начала 2000-х годов. [23] [24]

Поиск гомологии

Консервативные последовательности могут быть идентифицированы с помощью поиска гомологии с использованием таких инструментов, как BLAST , HMMER , OrthologR, [25] и Infernal. [26] Инструменты поиска гомологии могут принимать в качестве входных данных отдельную последовательность нуклеиновой кислоты или белка или использовать статистические модели, созданные на основе множественных выравниваний последовательностей известных родственных последовательностей. Статистические модели, такие как profile-HMMs и модели ковариации РНК, которые также включают структурную информацию, [27] могут быть полезны при поиске более отдаленно связанных последовательностей. Затем входные последовательности выравниваются с базой данных последовательностей родственных особей или других видов. Затем полученные выравнивания оцениваются на основе количества совпадающих аминокислот или оснований и количества пробелов или делеций, созданных выравниванием. Приемлемые консервативные замены могут быть идентифицированы с использованием матриц замен, таких как PAM и BLOSUM . Предполагается, что высокооцененные выравнивания происходят из гомологичных последовательностей. Сохранение последовательности может быть затем выведено путем обнаружения очень похожих гомологов в широком филогенетическом диапазоне. [28]

Множественное выравнивание последовательностей

Логотип последовательности для мотива связывания LexA грамположительных бактерий. Поскольку аденозин в позиции 5 высококонсервативен, он выглядит больше, чем другие символы. [29]

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

Выравнивание генома

Это изображение из браузера ECR [31] показывает результат выравнивания геномов различных позвоночных с геномом человека по консервативному гену OTX2 . Вверху: аннотации генов экзонов и интронов гена OTX2. Для каждого генома нанесено сходство последовательностей (%) по сравнению с геномом человека. Треки показывают геномы данио-рерио , собаки , курицы , западной когтистой лягушки , опоссума , мыши , макаки-резуса и шимпанзе . Пики показывают области высокого сходства последовательностей во всех геномах, показывая, что эта последовательность высоко консервативна.

Выравнивания всего генома (WGA) также могут использоваться для идентификации высококонсервативных регионов у разных видов. В настоящее время точность и масштабируемость инструментов WGA остаются ограниченными из-за вычислительной сложности работы с перестройками, повторными регионами и большим размером многих эукариотических геномов. [32] Однако WGA 30 или более близкородственных бактерий (прокариот) в настоящее время становятся все более осуществимыми. [33] [34]

Системы подсчета очков

Другие подходы используют измерения консервации, основанные на статистических тестах , которые пытаются идентифицировать последовательности, которые мутируют иначе, чем ожидаемая фоновая (нейтральная) скорость мутаций.

Структура GERP (Genomic Evolutionary Rate Profiling) оценивает сохранение генетических последовательностей у разных видов. Этот подход оценивает скорость нейтральной мутации в наборе видов из множественного выравнивания последовательностей, а затем определяет области последовательности, которые демонстрируют меньше мутаций, чем ожидалось. Затем этим областям присваиваются баллы на основе разницы между наблюдаемой скоростью мутаций и ожидаемой фоновой скоростью мутаций. Высокий балл GERP указывает на высококонсервативную последовательность. [35] [36]

LIST [37] [38] (Local Identity and Shared Taxa) основан на предположении, что вариации, наблюдаемые у видов, близкородственных человеку, более значимы при оценке сохранения по сравнению с вариациями у отдаленнородственных видов. Таким образом, LIST использует локальную идентичность выравнивания вокруг каждой позиции для идентификации соответствующих последовательностей в множественном выравнивании последовательностей (MSA), а затем оценивает сохранение на основе таксономических расстояний этих последовательностей до человека. В отличие от других инструментов, LIST игнорирует количество/частоту вариаций в MSA.

Aminode [39] объединяет множественные выравнивания с филогенетическим анализом для анализа изменений в гомологичных белках и создания графика, который указывает локальные скорости эволюционных изменений. Этот подход определяет эволюционно ограниченные регионы в белке, которые являются сегментами, которые подвергаются очищающему отбору и обычно имеют решающее значение для нормальной функции белка.

Другие подходы, такие как PhyloP и PhyloHMM, включают статистические филогенетические методы для сравнения вероятностных распределений скоростей замен, что позволяет обнаруживать как сохранение, так и ускоренную мутацию. Во-первых, фоновое распределение вероятностей генерируется для числа замен, которые, как ожидается, произойдут для столбца в множественном выравнивании последовательностей, на основе филогенетического дерева . Оцененные эволюционные связи между интересующими видами используются для расчета значимости любых замен (т. е. замена между двумя близкородственными видами может быть менее вероятной, чем между отдаленно родственными, и, следовательно, более значимой). Для обнаружения сохранения вычисляется распределение вероятностей для подмножества множественного выравнивания последовательностей и сравнивается с фоновым распределением с использованием статистического теста, такого как тест отношения правдоподобия или тест оценки . Затем значения P, полученные при сравнении двух распределений, используются для определения консервативных областей. PhyloHMM использует скрытые марковские модели для генерации распределений вероятностей. Пакет программного обеспечения PhyloP сравнивает распределения вероятностей, используя тест отношения правдоподобия или тест оценки , а также используя систему оценки, подобную GERP. [40] [41] [42]

Экстремальная охрана природы

Сверхконсервативные элементы

Ультраконсервативные элементы или UCE — это последовательности, которые очень похожи или идентичны в нескольких таксономических группах . Впервые они были обнаружены у позвоночных , [43] и впоследствии были идентифицированы в сильно различающихся таксонах. [44] Хотя происхождение и функция UCE плохо изучены, [45] они использовались для исследования глубоких временных расхождений у амниот , [46] насекомых , [47] и между животными и растениями . [48]

Универсально сохраняющиеся гены

Наиболее высококонсервативные гены — это те, которые можно найти во всех организмах. Они состоят в основном из некодируемых РНК и белков, необходимых для транскрипции и трансляции , которые, как предполагается, сохранились от последнего универсального общего предка всей жизни. [49]

Гены или семейства генов, которые, как было обнаружено, универсально консервативны, включают факторы удлинения, связывающие ГТФ , метионинаминопептидазу 2 , серингидроксиметилтрансферазу и транспортеры АТФ . [50] Компоненты транскрипционного аппарата, такие как РНК-полимераза и геликазы , и трансляционного аппарата, такие как рибосомальные РНК , тРНК и рибосомальные белки, также универсально консервативны. [51]

Приложения

Филогенетика и таксономия

Наборы консервативных последовательностей часто используются для создания филогенетических деревьев , поскольку можно предположить, что организмы со схожими последовательностями тесно связаны. [52] Выбор последовательностей может варьироваться в зависимости от таксономического охвата исследования. Например, наиболее высококонсервативные гены, такие как 16S РНК и другие рибосомные последовательности, полезны для реконструкции глубоких филогенетических связей и идентификации бактериальных филумов в исследованиях метагеномики . [53] [54] Последовательности, которые сохраняются в пределах клады , но претерпевают некоторые мутации, такие как гены домашнего хозяйства , могут использоваться для изучения взаимоотношений видов. [55] [56] [57] Область внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS), которая требуется для размещения консервативных генов рРНК, но претерпевает быструю эволюцию, обычно используется для классификации грибов и штаммов быстро эволюционирующих бактерий. [58] [59] [60] [61]

Медицинские исследования

Поскольку высококонсервативные последовательности часто имеют 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 в отдельных консервативных генах, что приводит к отсутствующим или неисправным ферментам, которые являются основной причиной симптомов заболевания. Генетические заболевания можно предсказать, идентифицируя последовательности, которые консервативны между людьми и лабораторными организмами, такими как мыши [62] или плодовые мушки [63] , и изучая эффекты нокаутов этих генов. [64] Исследования ассоциаций по всему геному также можно использовать для определения вариаций в консервативных последовательностях, связанных с заболеванием или последствиями для здоровья. Было обнаружено более двух десятков новых потенциальных локусов восприимчивости к болезни Альцгеймера. [65] [66]

Функциональная аннотация

Идентификация консервативных последовательностей может быть использована для обнаружения и прогнозирования функциональных последовательностей, таких как гены. [67] Консервативные последовательности с известной функцией, такие как домены белков, также могут быть использованы для прогнозирования функции последовательности. Базы данных консервативных доменов белков, такие как Pfam и База данных консервативных доменов, могут быть использованы для аннотирования функциональных доменов в предсказанных генах, кодирующих белки. [68]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Clustal FAQ #Symbols". Clustal . Архивировано из оригинала 24 октября 2016 года . Получено 8 декабря 2014 года .
  2. ^ Sanger, F. (24 сентября 1949 г.). «Видовые различия инсулинов». Nature . 164 (4169): 529. Bibcode :1949Natur.164..529S. doi : 10.1038/164529a0 . PMID  18141620. S2CID  4067991.
  3. ^ ab Marmur, J; Falkow, S; Mandel, M (октябрь 1963 г.). «Новые подходы к бактериальной таксономии». Annual Review of Microbiology . 17 (1): 329–372. doi :10.1146/annurev.mi.17.100163.001553. PMID  14147455.
  4. ^ ab Pace, NR; Sapp, J.; Goldenfeld, N. (17 января 2012 г.). «Филогения и далее: 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. ^ Марголиаш, Э. (октябрь 1963 г.). «Первичная структура и эволюция цитохрома С». Труды Национальной академии наук . 50 (4): 672–679. Bibcode : 1963PNAS...50..672M. doi : 10.1073/pnas.50.4.672 . PMC 221244. PMID  14077496 . 
  7. ^ Цукеркандл, Э.; Полинг, Л. Б. (1965). «Эволюционная дивергенция и конвергенция в белках». Эволюция генов и белков : 96–166. doi :10.1016/B978-1-4832-2734-4.50017-6. ISBN 9781483227344.
  8. ^ Eck, RV; Dayhoff, MO (15 апреля 1966 г.). «Эволюция структуры ферредоксина на основе живых остатков примитивных аминокислотных последовательностей». Science . 152 (3720): 363–366. Bibcode :1966Sci...152..363E. doi :10.1126/science.152.3720.363. PMID  17775169. S2CID  23208558.
  9. ↑ Кимура, М. (17 февраля 1968 г.). «Скорость эволюции на молекулярном уровне». Nature . 217 (5129): 624–626. Bibcode :1968Natur.217..624K. doi :10.1038/217624a0. PMID  5637732. S2CID  4161261.
  10. ↑ King, JL; Jukes, TH (16 мая 1969). «Недарвиновская эволюция». Science . 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, управляющих молекулярной эволюцией». 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. ^ Asthana, Saurabh; Roytberg, Michael; Stamatoyannopoulos, John; Sunyaev, Shamil (28 декабря 2007 г.). Brudno, Michael (ред.). "Analysis of Sequence Conservation at Nucleotide Resolution". PLOS Computational Biology . 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.). «Квалификация связи между сохранением последовательности и молекулярной функцией». Genome Research . 18 (2): 201–205. doi : 10.1101/gr.7205808 . ISSN  1088-9051. PMID  18245453.
  14. ^ Gilson, Amy I.; Marshall-Christensen, Ahmee; Choi, Jeong-Mo; Shakhnovich, Eugene I. (2017). «Роль эволюционного отбора в динамике эволюции структуры белка». Biophysical Journal . 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.; Симхадри, Виджая Л.; Яндоли, Мэтью; Сауна, Зубен Э.; Кимчи-Сарфати, Чава (2014). «Выявление синонимических мутаций». Тенденции в генетике . 30 (7): 308–321. дои : 10.1016/j.tig.2014.04.006. ПМИД  24954581.
  16. ^ Чжан, Цзяньчжи (2000). «Скорости консервативных и радикальных несинонимичных замен нуклеотидов 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, Konstantinos; Haney, Carl E; Cao, Jin; Sunchu, Bharath; Tsonis, Panagiotis A (2012). «Сохранение трехмерной структуры в негомологичных или неродственных белках». Human Genomics . 6 (1): 10. doi : 10.1186/1479-7364-6-10 . ISSN  1479-7364. PMC 3500211. PMID 23244440  . 
  18. ^ Кайрис, Висвальдас; Фернандес, Мигель X. (2007). «SitCon: Визуализация остатков связывания и инструмент преобразования последовательности белка в функцию». Международный журнал квантовой химии . 107 (11): 2100–2110. Bibcode : 2007IJQC..107.2100K. doi : 10.1002/qua.21396. hdl : 10400.13/5004 . ISSN  0020-7608.
  19. ^ Chamary, JV; Hurst, Laurence D (2005). «Доказательства отбора синонимичных мутаций, влияющих на стабильность вторичной структуры мРНК у млекопитающих». Genome Biology . 6 (9): R75. doi : 10.1186/gb-2005-6-9-r75 . PMC 1242210. PMID  16168082 . 
  20. ^ Wadler, CS; Vanderpool, CK (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. ^ Джонсон, Пер; Липович, Леонард; Грандер, Дэн; Моррис, Кевин В. (март 2014 г.). «Эволюционная консервативность длинных некодирующих РНК; последовательность, структура, функция». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1840 (3): 1063–1071. дои : 10.1016/j.bbagen.2013.10.035. ПМЦ 3909678 . ПМИД  24184936. 
  22. ^ Фрейхульт, EK; Боллбек, JP; Гарднер, PP (6 декабря 2006 г.). «Изучение темной материи генома: критическая оценка эффективности методов поиска гомологии на некодирующих РНК». Genome Research . 17 (1): 117–125. doi :10.1101/gr.5890907. PMC 1716261 . PMID  17151342. 
  23. ^ Маргулис, Э. Х. (1 декабря 2003 г.). «Идентификация и характеристика многовидовых консервативных последовательностей». Genome Research . 13 (12): 2507–2518. doi :10.1101/gr.1602203. ISSN  1088-9051. PMC 403793. PMID 14656959  . 
  24. ^ Эдвардс, Джон Р.; Рупарель, Хамир; Джу, Цзинъюэ (2005). «Масс-спектрометрическое секвенирование ДНК». Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis . 573 (1–2): 3–12. Bibcode : 2005MRFMM.573....3E. 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 поддержания филотранскриптомных песочных узоров 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; Eddy, SR (4 сентября 2013 г.). «Infernal 1.1: 100-кратно более быстрый поиск гомологии РНК». Bioinformatics . 29 (22): 2933–2935. doi :10.1093/bioinformatics/btt509. PMC 3810854 . PMID  24008419. 
  27. ^ Эдди, SR; Дурбин, R (11 июня 1994 г.). «Анализ последовательности РНК с использованием ковариационных моделей». Nucleic Acids Research . 22 (11): 2079–88. doi :10.1093/nar/22.11.2079. PMC 308124. PMID 8029015  . 
  28. ^ Триведи, Ракеш; Нагараджарам, Хампапаталу Адимурти (2020). «Матрицы оценки замены для белков — обзор». Protein Science . 29 (11): 2150–2163. doi :10.1002/pro.3954. ISSN  0961-8368. PMC 7586916 . PMID  32954566. 
  29. ^ ab "Weblogo". Калифорнийский университет в Беркли . Получено 30 декабря 2017 г.
  30. ^ "Clustal FAQ #Symbols". Clustal . Архивировано из оригинала 24 октября 2016 года . Получено 8 декабря 2014 года .
  31. ^ "ECR Browser". ECR Browser . Получено 9 января 2018 г. .
  32. ^ Эрл, Дент; Нгуен, Нган; Хикки, Гленн; Харрис, Роберт С.; Фицджеральд, Стивен; Бил, Кэтрин; Селедцов Игорь; Молодцов Владимир; Рэйни, Брайан Дж.; Клоусон, Хирам; Ким, Джебом; Кемена, Карстен; Чанг, Цзя-Мин; Эрб, Ионас; Поляков, Александр; Хоу, Минмей; Эрреро, Хавьер; Кент, Уильям Джеймс; Соловьев Виктор; Дарлинг, Аарон Э.; Ма, Цзянь; Нотредам, Седрик; Брудно, Михаил; Дубчак, Инна; Хаусслер, Дэвид; Патен, Бенедикт (декабрь 2014 г.). «Алинатон: 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.; Raoult, D. (сентябрь 2015 г.). «Бактериальный пангеном как новый инструмент для анализа патогенных бактерий». New Microbes and New Infections . 7 : 72–85. doi :10.1016/j.nmni.2015.06.005. PMC 4552756. PMID 26442149  . 
  34. ^ Méric, Guillaume; Yahara, Koji; Mageiros, Leonardos; Pascoe, Ben; Maiden, Martin CJ; Jolley, Keith A.; Sheppard, Samuel K.; Bereswill, Stefan (27 марта 2014 г.). "A Reference Pan-Genome Approach to Comparative Bacterial Genomics: Identification of Novel Epidemiological Markers in Pathogenic Campylobacter". PLOS ONE . 9 (3): e92798. Bibcode : 2014PLoSO...992798M. doi : 10.1371/journal.pone.0092798 . PMC 3968026. PMID  24676150. 
  35. ^ Купер, GM (17 июня 2005 г.). «Распределение и интенсивность ограничений в геномной последовательности млекопитающих». Genome Research . 15 (7): 901–913. doi :10.1101/gr.3577405. PMC 1172034. PMID  15965027 . 
  36. ^ "Sidow Lab - GERP". Архивировано из оригинала 14 января 2017 года . Получено 23 апреля 2016 года .
  37. ^ Навар Малхис; Стивен Дж. М. Джонс; Йорг Гспонер (2019). «Улучшенные меры эволюционной консервации, использующие таксономические расстояния». Nature Communications . 10 (1): 1556. Bibcode : 2019NatCo..10.1556M. doi : 10.1038/s41467-019-09583-2. PMC 6450959. PMID  30952844. 
  38. ^ Навар Малхис; Мэтью Якобсон; Стивен Дж. М. Джонс; Йорг Гспонер (2020). «LIST-S2: Таксономическая сортировка вредных миссенс-мутаций между видами». Nucleic Acids Research . 48 (W1): W154–W161. doi : 10.1093/nar/gkaa288 . PMC 7319545. PMID  32352516 . 
  39. ^ Chang KT, Guo J, di Ronza A, Sardiello M (январь 2018 г.). «Аминод: идентификация эволюционных ограничений в протеоме человека». Sci. Rep . 8 (1): 1357. Bibcode : 2018NatSR...8.1357C. doi : 10.1038/s41598-018-19744-w. PMC 5778061. PMID  29358731. 
  40. ^ Поллард, KS; Хубиш, MJ; Розенблум, KR; Сипель, A. (26 октября 2009 г.). «Обнаружение ненейтральных показателей замен в филогениях млекопитающих». Genome Research . 20 (1): 110–121. doi :10.1101/gr.097857.109. PMC 2798823 . PMID  19858363. 
  41. ^ "PHAST: Домой".
  42. ^ Фань, Сяодань; Чжу, Цзюнь; Шадт, Эрик Э.; Лю, Цзюнь С. (2007). «Статистическая мощность фило-HMM для обнаружения эволюционно консервативных элементов». BMC Bioinformatics . 8 (1): 374. doi : 10.1186/1471-2105-8-374 . PMC 2194792. PMID  17919331 . 
  43. ^ Bejerano, G. (28 мая 2004 г.). «Ультраконсервативные элементы в геноме человека». Science . 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 г.). «Эволюционно консервативные элементы в геномах позвоночных, насекомых, червей и дрожжей». Genome Research . 15 (8): 1034–1050. doi :10.1101/gr.3715005. PMC 1182216. PMID  16024819 . 
  45. ^ Harmston, N.; Baresic, A.; Lenhard, B. (11 ноября 2013 г.). «Тайна экстремальной некодирующей консервации». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 368 (1632): 20130021. doi :10.1098/rstb.2013.0021. PMC 3826495 . PMID  24218634. 
  46. ^ Faircloth, BC; McCormack, JE; Crawford, NG; Harvey, MG; Brumfield, RT; Glenn, TC (9 января 2012 г.). «Ультраконсервативные элементы закрепляют тысячи генетических маркеров, охватывающих несколько эволюционных временных шкал». Systematic Biology . 61 (5): 717–726. doi : 10.1093/sysbio/sys004 . PMID  22232343.
  47. ^ Фэрклот, Брант К.; Бранштеттер, Майкл Г.; Уайт, Нур Д.; Брэди, Шон Г. (май 2015 г.). «Целевое обогащение ультраконсервативных элементов от членистоногих обеспечивает геномную перспективу взаимоотношений среди перепончатокрылых». Ресурсы молекулярной экологии . 15 (3): 489–501. doi : 10.1111/1755-0998.12328. PMC 4407909. PMID  25207863. 
  48. ^ Ренекер, Дж.; Лайонс, Э.; Конант, Дж. К.; Пирес, Дж. К.; Фрилинг, М.; Шью, К.-Р.; Коркин, Д. (10 апреля 2012 г.). «Длинные идентичные 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. ^ Айзенбаргер, Томас А.; Карр, Кристофер Э.; Джонсон, Сара Стюарт; Финни, Майкл; Чёрч, 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». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 38 (6): 517–533. Bibcode : 2008OLEB...38..517I. doi : 10.1007/s11084-008-9148-z. PMID  18853276. S2CID  15707806.
  50. ^ Харрис, Дж. К. (12 февраля 2003 г.). «Генетическое ядро ​​универсального предка». Genome Research . 13 (3): 407–412. doi :10.1101/gr.652803. PMC 430263. PMID  12618371 . 
  51. ^ Ban, Nenad; Beckmann, Roland; Cate, Jamie HD; Dinman, Jonathan D; Dragon, François; Ellis, Steven R; Lafontaine, Denis LJ; Lindahl, Lasse; Liljas, Anders; Lipton, Jeffrey M; McAlear, Michael A; Moore, Peter B; Noller, Harry F; Ortega, Joaquin; Panse, Vikram Govind; Ramakrishnan, V; Spahn, Christian MT; Steitz, Thomas A; Tchorzewski, Marek; Tollervey, David; Warren, Alan J; Williamson, James R; Wilson, Daniel; Yonath, Ada; Yusupov, Marat (февраль 2014 г.). «Новая система наименования рибосомальных белков». Current Opinion in Structural Biology . 24 : 165–169. doi : 10.1016/j.sbi.2014.01.002. PMC 4358319. PMID  24524803 . 
  52. ^ Gadagkar, Sudhindra R.; Rosenberg, Michael S.; Kumar, Sudhir (15 января 2005 г.). «Вывод филогении видов из нескольких генов: объединенное дерево последовательностей против консенсусного дерева генов». Журнал экспериментальной зоологии, часть B: Молекулярная и эволюционная эволюция . 304B (1): 64–74. Bibcode : 2005JEZB..304...64G. doi : 10.1002/jez.b.21026 . PMID  15593277.
  53. ^ Людвиг, В.; Шлейфер, К. Х. (октябрь 1994 г.). «Бактериальная филогения на основе анализа последовательности рРНК 16S и 23S». FEMS Microbiology Reviews . 15 (2–3): 155–73. doi : 10.1111/j.1574-6976.1994.tb00132.x . PMID  7524576.
  54. ^ Hug, Laura A.; Baker, Brett J.; Anantharaman, Karthik; Brown, Christopher T.; Probst, Alexander J.; Castelle, Cindy J.; Butterfield, Cristina N.; Hernsdorf, Alex W.; Amano, Yuki; Ise, Kotaro; Suzuki, Yohey; Dudek, Natasha; Relman, David A.; Finstad, Kari M.; Amundson, Ronald; Thomas, Brian C.; Banfield, Jillian F. (11 апреля 2016 г.). "Новый взгляд на древо жизни". Nature Microbiology . 1 (5): 16048. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.48 . PMID  27572647.
  55. ^ Чжан, Лицин; Ли, Вэнь-Сюн (февраль 2004 г.). «Гены домашнего хозяйства млекопитающих эволюционируют медленнее, чем тканеспецифические гены». Молекулярная биология и эволюция . 21 (2): 236–239. doi : 10.1093/molbev/msh010 . PMID  14595094.
  56. ^ Clermont, O.; Bonacorsi, S.; Bingen, E. (1 октября 2000 г.). «Быстрое и простое определение филогенетической группы Escherichia coli». Applied and Environmental Microbiology . 66 (10): 4555–4558. Bibcode :2000ApEnM..66.4555C. 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 родственных связей эутерий». Молекулярная биология и эволюция . 23 (8): 1493–1503. doi : 10.1093/molbev/msl027 . PMID  16751257.
  58. ^ Шох, CL; Зайферт, штат Калифорния; Хундорф, С.; Роберт, В.; Спудж, Дж. Л.; Левеск, Калифорния; Чен, В.; Болчакова Е.; Фойгт, К.; Кроус, П.В.; Миллер, АН; Вингфилд, MJ; Эм, MC; Ан, К.-Д.; Бай, Ф.-Ю.; Баррето, RW; Бегероу, Д.; Бержерон, М.-Ж.; Блэквелл, М.; Боехаут, Т.; Богале, М.; Бунюен, Н.; Бургаз, АР; Буйк, Б.; Кай, Л.; Цай, К.; Кардинали, Г.; Чаверри, П.; Коппинс, Би Джей; Креспо, А.; Кубас, П.; Каммингс, К.; Дамм, У.; де Бир, ZW; де Хоог, GS; Дель-Прадо, Р.; Дентингер, Б.; Диегес-Урибеондо, Ж.; Дивакар, ПК; Дуглас, Б.; Дуэньяс, М.; Дуонг, штат Техас; Эберхардт, У.; Эдвардс, Дж. Э.; Эльшахед, MS; Флигерова, К.; Фуртадо, М.; Гарсия, Массачусетс; Ге, З.-В.; Гриффит, GW; Гриффитс, К.; Гроеневальд, JZ; Гроеневальд, М.; Грубе, М.; Гризенхаут, М.; Го, Л.-Д.; Хаген, Ф.; Хэмблтон, С.; Хамельн, RC; Хансен, К.; Харрольд, П.; Хеллер, Г.; Эррера, К.; Хираяма, К.; Хироока, Ю.; Хо, Х.-М.; Хоффманн, К.; Хофстеттер, В.; Хогнабба, Ф.; Холлингсворт, премьер-министр; Хонг, С.-Б.; Хосака, К.; Хубракен, Дж.; Хьюз, К.; Хухтинен, С.; Хайд, К.Д.; Джеймс, Т.; Джонсон, EM; Джонсон, Дж. Э.; Джонстон, PR; Джонс, EBG; Келли, Эл Джей; Кирк, премьер-министр; Кнапп, Д.Г.; Кольялг, У.; Ковач, генеральный менеджер; Курцман, КП; Ландвик, С.; Ливитт, SD; Лиггенштоффер, АО; Лииматайнен, К.; Ломбард, Л.; Луангса-ард, Джей-Джей; Лумбш, ХТ; Маганти, Х.; Махараччикумбура, SSN; Мартин, член парламента; Мэй, ТВ; МакТаггарт, Арканзас; Метвен, А.С.; Мейер, В.; Монкальво, Ж.-М.; Монгколсамрит, С.; Надь, Л.Г.; Нильссон, Р.Х.; Нисканен, Т.; Ньиласи, И.; Окада, Г.; Оканэ, И.; Олариага, И.; Отте, Дж.; Папп, Т.; Парк, Д.; Петковиц, Т.; Пино-Бодас, Р.; Кведвлиг, В.; Раджа, ХА; Редекер, Д.; Ринтул, TL; Руибаль, К.; Сармьенто-Рамирес, Ж.М.; Шмитт, И.; Шусслер, А.; Ширер, К.; Сотоме, К.; Стефани, ФОП; Стенроос, С.; Стилоу, Б.; Стокингер, Х.; Суетронг, С.; Сух, С.-О.; Сун, Г.-Х.; Сузуки, М.; Танака, К.; Тедерсоо, Л.; Теллерия, М.Т.; Треттер, Э.; Унтерайнер, ВА; Урбина, Х.; Вагволди, К.; Виалле, А.; Ву, Т.Д.; Вальтер, Г.; Ван, К.-М.; Ван, И.; Вейр, Б.С.; Вайс, М.; Уайт, М.М.; Сюй, Дж.; Яр, Р.; Янг, З.Л.; Юрков, А.; Замора, Дж.-К.; Чжан, Н.; Чжуан, В.- Y.; Schindel, D. (27 марта 2012 г.). «Ядерный рибосомальный внутренний транскрибируемый спейсер (ITS) как универсальный маркер штрихкода ДНК для грибов». Труды Национальной академии наук . 109 (16): 6241–6246. doi : 10.1073/pnas.1117018109 . PMC 3341068. PMID  22454494 . 
  59. ^ Man, SM; Kaakoush, NO; Octavia, S.; Mitchell, H. (26 марта 2010 г.). «Внутренняя транскрибируемая спейсерная область, новый инструмент для использования в дифференциации видов и разграничении систематических отношений в пределах рода Campylobacter». Applied and Environmental Microbiology . 76 (10): 3071–3081. Bibcode :2010ApEnM..76.3071M. doi :10.1128/AEM.02551-09. PMC 2869123 . PMID  20348308. 
  60. ^ Ranjard, L.; Poly, F.; Lata, J.-C.; Mougel, C.; Thioulouse, J.; Nazaret, S. (1 октября 2001 г.). «Характеристика бактериальных и грибковых почвенных сообществ с помощью автоматизированного анализа рибосомальных межгенных спейсеров по отпечаткам пальцев: биологическая и методологическая изменчивость». Applied and Environmental Microbiology . 67 (10): 4479–4487. Bibcode :2001ApEnM..67.4479R. doi :10.1128/AEM.67.10.4479-4487.2001. PMC 93193 . PMID  11571146. 
  61. ^ Биде, Филипп; Барбю, Фредерик; Лаланд, Валери; Бургхоффер, Беатрис; Пети, Жан-Клод (июнь 1999 г.). «Разработка нового метода ПЦР-риботипирования на основе секвенирования генов рибосомальных РНК». Письма FEMS по микробиологии . 175 (2): 261–266. дои : 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13629.x . ПМИД  10386377.
  62. ^ Ala, Ugo; Piro, Rosario Michael; Grassi, Elena; Damasco, Christian; Silengo, Lorenzo; Oti, Martin; Provero, Paolo; Di Cunto, Ferdinando; Tucker-Kellogg, Greg (28 марта 2008 г.). "Предсказание генов заболеваний человека с помощью анализа консервативной коэкспрессии человека и мыши". PLOS Computational Biology . 4 (3): e1000043. Bibcode :2008PLSCB...4E0043A. doi : 10.1371/journal.pcbi.1000043 . PMC 2268251 . PMID  18369433. 
  63. ^ Pandey, UB; Nichols, CD (17 марта 2011 г.). «Модели заболеваний человека у Drosophila melanogaster и роль мухи в открытии терапевтических препаратов». Pharmacological Reviews . 63 (2): 411–436. doi :10.1124/pr.110.003293. PMC 3082451 . PMID  21415126. 
  64. ^ Хуан, Хуэй; Винтер, Эйтан Э.; Ван, Хуацзюнь; Вайншток, Кит Г.; Син, Хеминг; Гудштадт, Лео; Стенсон, Питер Д.; Купер, Дэвид Н.; Смит, Дуглас; Альба, М. Мар; Понтинг, Крис П.; Фехтель, Ким (2004). «Эволюционная консервация и отбор ортологов генов болезней человека в геномах крыс и мышей». Genome Biology . 5 (7): R47. doi : 10.1186/gb-2004-5-7-r47 . PMC 463309 . PMID  15239832. 
  65. ^ Ge, Dongliang; Fellay, Jacques; Thompson, Alexander J.; Simon, Jason S.; Shianna, Kevin V.; Urban, Thomas J.; Heinzen, Erin L.; Qiu, Ping; Bertelsen, Arthur H.; Muir, Andrew J.; Sulkowski, Mark; McHutchison, John G.; Goldstein, David B. (16 августа 2009 г.). «Генетическая вариация IL28B предсказывает исчезновение вируса, вызванное лечением гепатита C». Nature . 461 (7262): 399–401. Bibcode :2009Natur.461..399G. doi :10.1038/nature08309. PMID  19684573. S2CID  1707096.
  66. ^ Бертрам, Л. (2009). «Исследования ассоциаций по всему геному при болезни Альцгеймера». Молекулярная генетика человека . 18 (R2): R137–R145. doi :10.1093/hmg/ddp406. PMC 2758713. PMID  19808789 . 
  67. ^ Келлис, Манолис; Паттерсон, Ник; Эндрицци, Мэтью; Биррен, Брюс; Ландер, Эрик С. (15 мая 2003 г.). «Секвенирование и сравнение видов дрожжей для идентификации генов и регуляторных элементов». Nature . 423 (6937): 241–254. Bibcode :2003Natur.423..241K. doi :10.1038/nature01644. PMID  12748633. S2CID  1530261.
  68. ^ Марчлер-Бауэр, А.; Лу, С.; Андерсон, Дж. Б.; Читсаз, Ф.; Дербишир, МК; ДеВизе-Скотт, К.; Фонг, Дж. Х.; Гир, LY; Гир, РК; Гонзалес, Н. Р.; Гвадз, М.; Гурвиц, ДИ; Джексон, Дж. Д.; Ке, З.; Ланчицкий, К. Дж.; Лу, Ф.; Марчлер, GH; Муллокандов, М.; Омельченко, М. В.; Робертсон, КЛ; Сонг, Дж. С.; Тханки, Н.; Ямашита, РА; Чжан, Д.; Чжан, Н.; Чжэн, К.; Брайант, Ш. (24 ноября 2010 г.). «CDD: база данных консервативных доменов для функциональной аннотации белков». Nucleic Acids Research . 39 (база данных): D225–D229. doi : 10.1093/nar/gkq1189. PMC 3013737. PMID  21109532 .