Журнал интеллектуального анализа данных в геномике и протеомике

Абстрактный

Полнопротеомное древо насекомых: основанная на теории информации филогения «без выравнивания» и группировка «протеомных книг»

ЧхэДжин Чхве, Ким Бюнг-Джу, Ким Сон-Хоу

Предыстория: «Организменное дерево» насекомых, самая большая и самая разнообразная по видам группа всех живых животных, можно рассматривать как метафорическое и концептуальное дерево, чтобы запечатлеть упрощенное повествование о сложных и непредсказуемых эволюционных курсах существующих насекомых. В настоящее время наиболее распространенным подходом было построение «генного дерева» в качестве суррогата для организменного дерева путем выбора группы высоковыровненных областей каждого из выбранных генов/белков для представления каждого организма. Однако такие выбранные области составляют небольшую часть всех генов/белков и еще меньшую часть всего генома организма. В течение последних десятилетий стали доступны последовательности всего генома многих существующих насекомых, что предоставило возможность построить «дерево всего генома или всего протеома» насекомых с использованием теории информации без выравнивания последовательностей (метод без выравнивания).

Результаты: Полное протеомное дерево насекомых показывает, что (а) демографическая структура группирования аналогична структуре генных деревьев, но имеются заметные различия в порядке ветвления групп, а значит, и в сестринских отношениях между парами групп; и (б) все основатели основных групп появились в результате «взрывного всплеска» вблизи корня дерева.

Заключение: Поскольку последовательность всего протеома организма можно рассматривать как «книгу» аминокислотных алфавитов, дерево книг может быть построено без выравнивания последовательностей, используя метод анализа текста Теории информации. Такое дерево обеспечивает альтернативную точку зрения на построение повествования об эволюции и родстве среди существующих насекомых.