我国科学家发明新近发生自然选择检测新方法 解20年难题

2010-9-01 15:30 来源: 新华网
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  如何可靠地检测新近发生的自然选择?新华社记者8月31日从中国科学院上海生命科学研究院计算生物学研究所了解到,李海鹏研究员的最新研究成果,圆了这个理论群体遗传学界20年来的梦想。

  研究人员介绍说,在生命的进化过程中,达尔文的自然选择是一种重要的进化力量,它使得携带某个突变的个体相对于不携带这个突变的个体来说有生存和繁殖上的优势。它不仅在野生群体和现代人类的进化过程中扮演着重要的角色,而且在家养动植物(如稻米、狗和猪)的培育及驯化过程中均起着决定性的作用。通过留在生物体基因组里的关于自然选择事件的“蛛丝马迹”,我们可以研究这些基因突变的功能,并最终探索进化的根本奥秘——适应性进化的分子生物学机制。

  目前在检测自然选择事件的时候,一个关键的研究障碍在于,需要事先估计出研究对象长期进化过程中群体数量的变化,以提高自然选择检验的可信度。然而,即使采用目前的在基因组水平上遗传多态数据的分析方法,仍然难以精确估计出分析过程中具体的假阳性率,因而也就难以提高相关研究的精确度。

  在过去20多年里,理论群体遗传学研究的一个主要目标,就是要建立一个行之有效的方法,使得检测新近发生的自然选择不受群体数量变化的影响。李海鹏的研究成果将这一梦想变成了现实。

  据介绍,李海鹏提出了一种全新的通过检验树的拓扑结构策略来检测新近发生的自然选择,并建立了相应的统计学方法。数学和计算机模拟两方面均证明,该统计学假设检验的结果不受群体历史数量变动的影响。这意味着无论群体的数量在历史上如何变动,这一新方法的假阳性率将保持在统计学假设检验时所设的显著性水平以下。

  而且,新的方法不需要任何种群历史的信息或者对种群参数的估计,也无需基因组水平的遗传多态数据,仅仅需要来自于一个DNA片段的遗传多态数据,就可以可靠地检测新近发生的自然选择。

  目前,这一研究成果已经发表在影响因子为9.872的《分子生物学与进化》(Molecular Biology and Evolution)期刊上。