在系统发育分析中编码空位

空位包含了可用于系统发育分析的进化信息.为了准确地计算系统发育关系,空位包含的信息应该予以考虑.本文讨论了7种最常用的空位编码方法,并举例说明这些方法的编码原理.另外,本文还介绍了一些经验用以帮助研究者在使用现有的系统发育软件时选择空位编码方法.但是,所有的空位编码方法都有其优点和缺点,需要提出新的空位编码方法才能使空位信息在系统发育分析中得以充分地应用.     

简单INDEL编码与其它空位编码方法的比较

不同的系统发育重建算法以不同的方式编码空位,但是不同的编码方式对系统发育分析结果的影响并不清楚.介绍了一种新的空位编码方式--简单indel编码,并将它与将空位编码成丢失的数据和编码成第5性状作了比较.统计分析表明,简单indel编码的确比将空位编码成丢失的数据更有效,但是与将空位编码成第5性状相比两者结果差异不大.而且,随着空位含量的降低,简单indel编码发挥的作用也减少.     

一个新的核酸序列比对算法及其在序列全局比对中的应用

目前在序列比对中所广泛使用的动态规划算法,虽然能达到最优比对结果,但却由于具有高计算复杂度O(N_2)而极大地降低了计算效率。将多阶段动态规划决策算法用于两两序列比对并用Visual BASIC编程实现,结果发现该新算法在将计算复杂度减小到O(N)的同时,也能够获得较为理想的计算精度,预期将在序列全局比对中起重要作用。     

线粒体nad1基因内含子在稻族系统学研究中的价值——兼论Porteresia的系统位置

在植物的系统与进化研究中,相对于叶绿体和核基因片段来说,线粒体基因片段由于其分辨率较低、结构复杂而较少应用到系统学研究中。本研究选用nad1基因的第2内含子序列探讨了稻族Oryzeae的系统发育关系,并着重分析了单型属Porteresia的系统学位置,并在此基础上探讨了nad1基因内含子序列的系统学意义以及空位性状在系统发育重建中的价值。本研究结果支持将稻族分为两个亚族（Oryzinae和Zizaniinae）的处理,稻族中假稻属Leersia与稻属Oryza最近缘,Porteresia coarctata不应该单独成属而应处理为稻属的成员。本研究表明,nad1第2内含子具有一定的系统发育信息,尤其是在较高分类等级的系统发育重建中具有较大价值;同时表明空位的合理利用将在已有序列信息基础上提供更多的系统发育信息。     

双序列比对基础和应用实例

首先介绍序列比对的分子生物学基础,即核酸序列基本单元核苷酸和蛋白质序列基本单元氨基酸。文中以精心设计的图表列出四种核苷酸和二十种氨基酸的名称、性质和分类。第2节简述序列比对基础,包括相似性和同源性基本概念、整体比对和局部比对、点阵图方法、动态规划和启发式算法、计分矩阵和空位罚分,以及常用软件和分析平台。第3节介绍核酸序列比对中常用计分矩阵DNAfull,蛋白质序列比对中常用计分矩阵BLOSUM62和PAM250。第4-8节则以血红蛋白、多肽毒素、植物转录因子、癌胚抗原和唾液酸酶为例,介绍双序列比对的具体应用。通过这些实例,说明如何选择分析平台和比对程序、如何设置计分矩阵和空位罚分,如何分析比对结果及其生物学意义。文末进行简要总结。