换一批基因组序列8-mer频次使用规律及与物种进化的关系
Rules of 8-mer usage in genome sequences and its relation to genome evolution
摘要基因组序列k-mer的非随机使用规律及包含的生物学意义一直是人们关注的问题，目前还没有根本性进展。本文以七个物种的全部基因序列为样本，得到各物种基因组序列的8-mer频谱分布。发现狗和牛的频谱有三个峰，而斑马鱼、青鳉鱼、秀丽线虫和酿酒酵母的频谱只有一个峰，鸡的频谱分布形状介于两者之间。将8-mer集合按照XY二核苷含量分类，结果显示只有CG二核苷分类下0CG、1CG和2CG三类子集的频谱形成各自独立的单峰分布。对照随机序列，发现0CG模体是随机进化的，1CG和2CG模体是定向进化的，它们的使用频次远小于随机频次，且这种独立进化分离规律具有物种普适性。三个CG子集频谱之间的距离是产生单峰或多峰现象的根本原因。将七个物种基因组序列标准化到109 bp，比较发现1CG和2CG子集频谱与物种进化显著相关，0CG子集频谱与物种进化无显著关系。可以认为三种CG模体各自执行着不同的生物学功能。基因组序列8-mer的独立分离规律为揭示基因组结构、基因组进化以及模体的生物功能提供了一种新的思维方式。
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关键词
基因组序列8-mer频谱CG二核苷分类独立分离规律基因组进化Genome sequence8-mer spectrumCG dinucleotide classificationIndependent separation ruleGenome evolution
分类号
Q343.1（遗传学分支学科）
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1672-5565.2016.04.01
发布时间
2017-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金项目（( No．31260219)）
国家级大学生创新训练计划项目（( No．201512149)）
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