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词条 相对进化速率检验
释义

基本思路

相对进化速率检验(relative-rate test)是检验分子钟或分子序列相对进化速率的常用方法。以三个物种为例简单来说,就是利用第三个物种(外群)来检验两个物种是否以相同的速率进化。

我们无法对两条DNA序列的祖先序列的状态有直接的了解,并且两条序列(两个物种)的分歧时间我们无法直接得知,因此两条序列的进化速率无法直接比较。为了理解物种基因的进化,一个基本的想法是分别比较两个物种与一个参照外群的遗传距离,即相对速率检验的思路。

方法原理

下面结合图示(图1)阐述该检验方法的基本原理。假设比较物种A和B的进化速率,C为选取的外群,在这里A、B、C都是实际存在的物种;实际上,A和B物种的DNA序列来源于其祖先类群O,因为我们无法得知O的状态,因此用C来代替,也即我们用AC和BC代表两个物种和祖先的遗传差异。

相对进化速率检验的零假设为:AC-BC=0,即物种A和B分别与C的遗传差异相同,这时候A和B有相同的进化速率。该检验假定核酸替代数目符合泊松(Poisson)分布,那么就可以用标准化正态分布来检验A和B两个支系中核酸替代数是否相同,如果显著差异,则推翻零假设,即认为进化速率存在差异。

选择参照外群的标准

一般情况下,AO和BO要小于比AC和BC。在具体的计算中,所计算的是AC-BC(也即比较A和B分别与C的差异是否显著)。因此,从理论上来说,选取参照外群的标准是:选择的参照序列应该使AC-BC能够很好的模拟AO-BO,也即使OC最小,也即选择的外群与假定的祖先类群序列差异最小。

根据上面的内容,参照序列(或物种)的选择的指导原则应该是:选择与内群最近的外群。因此,相对速率检验往往依赖于物种间可靠的系统发育关系。并且研究发现,增加外群的数目并不能使得检验的可靠性增加,也就是说,尽可能选择一个最近的外群足矣。

其他关键问题

1)有研究发现,当增加所比较的内群序列数目时,相对进化速率检验的可靠性会提高。

2)保证系统发育关系的可靠性。

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更新时间:2025/3/20 15:56:00