高等生物中基因组序列8-mer频谱分布模式及其在物种进化研究中的应用

摘要

基因组序列的8-mer频谱具有物种特异性，解读8-mer频谱内在规律，对于揭示基因组序列的结构组成和进化模式具有重要的意义。本研究统计了66个物种的8-mer频谱分布，发现高等哺乳动物8-mer频谱分布以三峰为主，鸟类和爬行类动物频谱分布以双峰为主，而鱼类和非脊椎类动物频谱分布以单峰为主。为了进一步研究基因组8-mer频谱的构成，使用16种XY二核苷分类方法。研究结果表明，只有在CG分类下具有以下两个特征：(1)CG0、 CG1和CG2子集的8-mer频谱呈现单峰分布，并且3个峰彼此分离；(2)相对随机中心位置，CG1和CG2子集频谱分布远离随机中心，CG0子集频谱分布在随机中心周围。为了进一步验证CG0、 CG1和CG2子集频谱分布与物种进化的关系，使用3个CG子集频谱的分离性指标构建了66个物种的系统发育树，该系统发育树将物种分为4个簇，分别为高等哺乳类、鸟类与爬行类、鱼类和非脊椎类。研究结果表明3个CG子集频谱分布与物种基因组进化信息密切相关。

关键词

基因组序列 / 8-mer频谱 / 分离性 / 系统发育树