中大新聞網(wǎng)訊（通訊員陳綺翩）自然選擇是分子進(jìn)化的重要驅(qū)動(dòng)力，正確測(cè)量基因組上自然選擇的數(shù)量與強(qiáng)度是分子進(jìn)化研究的重要內(nèi)容，對(duì)于查找基因組上具有關(guān)鍵功能的適應(yīng)性進(jìn)化基因具有重要意義。在過去的二十年里，大量的文獻(xiàn)通過相關(guān)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法檢測(cè)出各類物種基因組上的適應(yīng)性進(jìn)化信號(hào)。其中主要包括了McDonald-Kreitman（MK）檢驗(yàn)和PAML（隨機(jī)位點(diǎn)模型和分枝位點(diǎn)模型）似然比檢驗(yàn)這兩個(gè)經(jīng)典方法。然而，這些研究缺乏對(duì)于結(jié)果的可靠性分析。
中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院適應(yīng)性進(jìn)化研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)了近年來報(bào)道的分子適應(yīng)性進(jìn)化證據(jù)的研究論文，發(fā)現(xiàn)不同檢驗(yàn)方法檢測(cè)出的正選擇信號(hào)重合度低。課題組將MK檢驗(yàn)和PAML檢驗(yàn)同時(shí)應(yīng)用于多個(gè)模式物種的基因組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩種檢驗(yàn)方法都能檢測(cè)到超過100個(gè)具有正選擇信號(hào)的基因，但這兩組正選擇基因的重疊量?jī)H僅為隨機(jī)重疊。該研究進(jìn)一步通過合并基因方法排除了低檢測(cè)效力這一可能因素，指出檢測(cè)方法的高假陽性是兩組結(jié)果不一致的可能原因。由于分子進(jìn)化同時(shí)受到正選擇和負(fù)選擇作用的支配，檢測(cè)正選擇時(shí)常常假設(shè)負(fù)選擇是恒定的。然而在對(duì)擬南芥、果蠅、靈長(zhǎng)類、鳥類等大量基因組數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，在物種進(jìn)化過程中，負(fù)選擇很少會(huì)長(zhǎng)期保持不變，其強(qiáng)度在同類群的物種之間差異很大，因此會(huì)嚴(yán)重干擾正選擇信號(hào)的檢測(cè)。這項(xiàng)研究揭示了經(jīng)典正選擇檢驗(yàn)方法出現(xiàn)假陽性的主要成因，給出了兩種經(jīng)典檢測(cè)方法結(jié)果不一致的合理解釋。該研究提出在檢測(cè)正選擇之前，對(duì)負(fù)選擇強(qiáng)度的變化進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估十分必要，過去大量文獻(xiàn)所檢測(cè)的物種間適應(yīng)性進(jìn)化結(jié)果需要重新評(píng)估。
圖：負(fù)選擇在不同物種間具有很大波動(dòng)
該研究論文以“Two decades of suspect evidence for adaptive molecular evolution – Negative selection confounding positive selection signals”為題，于近日發(fā)表在National Science Review期刊。中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院何子文副教授、吳仲義教授、施蘇華教授為文章共同通訊作者，博士生陳綺翩為文章第一作者。中山大學(xué)為該成果的第一和通訊單位。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目等基金資助。
論文鏈接：https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwab217/6449014
