利用重建的祖先确定功能蛋白质进化的遗传基础
摘要：蛋白质进化研究中的一个核心挑战是识别历史氨基酸序列变化，以解释现代蛋白质中观察到的新功能的产生。为解决这个问题，我们开发了一种新方法，根据其改变功能的潜力，对祖先蛋白质序列中的氨基酸突变进行识别和排序。我们的方法通过扫描两个重构祖先序列之间的变化，寻找(1)具有与基于模型的概率预期显著偏离的序列变化的位点，(2)展示相互信息极端变化的位点，以及(3)信息含量极端增加或减少的位点。通过重叠这些统计信号，该方法能够准确识别通常在仅考察现代蛋白质序列的保守性时不明显的隐性进化模式。我们使用以前在动物和真菌中的三个重要蛋白质家族中被系统分子生物学研究先前发现的功能转换突变的训练集验证了该方法。我们的方法以非常低的假阳性发现率识别出训练集中已知的功能转换突变。此外，我们的方法明显优于使用进化速率的可变性来检测功能位点的其他方法。我们方法的准确性表明它可能是一个有用的工具，可以为各种蛋白质家族在获取新功能方面生成具体可验证的假设。
作者：Victor Hanson-Smith, Christopher Baker, Alexander Johnson
论文ID：1406.3067
分类：Genomics
分类简称：q-bio.GN
提交时间：2014-06-13