中大新聞網(wǎng)訊（通訊員陳綺翩）自然選擇是分子進化的重要驅(qū)動力，正確測量基因組上自然選擇的數(shù)量與強度是分子進化研究的重要內(nèi)容，對于查找基因組上具有關(guān)鍵功能的適應(yīng)性進化基因具有重要意義。在過去的二十年里，大量的文獻通過相關(guān)統(tǒng)計檢驗方法檢測出各類物種基因組上的適應(yīng)性進化信號。其中主要包括了McDonald-Kreitman（MK）檢驗和PAML（隨機位點模型和分枝位點模型）似然比檢驗這兩個經(jīng)典方法。然而，這些研究缺乏對于結(jié)果的可靠性分析。

中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院適應(yīng)性進化研究團隊總結(jié)了近年來報道的分子適應(yīng)性進化證據(jù)的研究論文，發(fā)現(xiàn)不同檢驗方法檢測出的正選擇信號重合度低。課題組將MK檢驗和PAML檢驗同時應(yīng)用于多個模式物種的基因組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩種檢驗方法都能檢測到超過100個具有正選擇信號的基因，但這兩組正選擇基因的重疊量僅僅為隨機重疊。該研究進一步通過合并基因方法排除了低檢測效力這一可能因素，指出檢測方法的高假陽性是兩組結(jié)果不一致的可能原因。由于分子進化同時受到正選擇和負(fù)選擇作用的支配，檢測正選擇時常常假設(shè)負(fù)選擇是恒定的。然而在對擬南芥、果蠅、靈長類、鳥類等大量基因組數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，在物種進化過程中，負(fù)選擇很少會長期保持不變，其強度在同類群的物種之間差異很大，因此會嚴(yán)重干擾正選擇信號的檢測。這項研究揭示了經(jīng)典正選擇檢驗方法出現(xiàn)假陽性的主要成因，給出了兩種經(jīng)典檢測方法結(jié)果不一致的合理解釋。該研究提出在檢測正選擇之前，對負(fù)選擇強度的變化進行檢測評估十分必要，過去大量文獻所檢測的物種間適應(yīng)性進化結(jié)果需要重新評估。

圖：負(fù)選擇在不同物種間具有很大波動

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。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、廣州市科技計劃項目、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室（珠海）創(chuàng)新團隊建設(shè)項目等基金資助。

論文鏈接：https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwab217/6449014