RegEvol: detection of directional selection in regulatory sequences through phenotypic predictions and phenotype-to-fitness functions
RegEvol 是一种通过结合机器学习预测的转录因子结合效应与显式进化模型,利用最大似然估计从序列变化中推断适应度函数并检测非编码调控区域定向选择的新框架,该方法在果蝇和人类数据中成功识别出与生殖及免疫等性状相关的适应性进化信号。
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RegEvol 是一种通过结合机器学习预测的转录因子结合效应与显式进化模型,利用最大似然估计从序列变化中推断适应度函数并检测非编码调控区域定向选择的新框架,该方法在果蝇和人类数据中成功识别出与生殖及免疫等性状相关的适应性进化信号。
该研究通过野外观察和室内实验证实,蜂鸟在雄性间的争斗中会显著增加尾羽展开角度,表明尾羽展开是一种用于表达攻击意图的求偶或竞争信号。
该研究通过重构仅含有限氨基酸的祖先核苷二磷酸激酶,发现氨基酸多样性受限可重塑酶的活性中心,使其从原有功能转变为催化两分子 ADP 歧化生成 ATP 和 AMP 的非典型磷酸转移反应,从而揭示了早期氨基酸资源限制可能通过改变催化机制推动了酶功能的演化。
该研究提出并验证了一个基于层级基因调控网络的通用进化模型,阐明了选择压力与发育约束如何相互作用,驱动串联同源结构通过状态分化或身份转换演化出新的形态特征。
该研究通过重新分析美洲人群的线粒体 DNA 和 Y 染色体单倍群,提出人类在末次盛冰期之前(超过 3 万年前)已进入美洲,且冰期后的种群扩张首先发生在南美洲而非北美,从而挑战了传统的“单次迁徙、冰期后进入”模型。
该研究利用酵母雪flake模型表明,多细胞性可能并非直接受自然选择青睐,而是作为与细胞周期 G1/S 期调控相关的适应性性状(如快速退出静止期)的“乘客”表型而被保留下来。
该研究利用深度学习与多感官模型量化了红带袖蝶属的拟态现象,揭示其并非离散的固定环状结构,而是一个受感知差异、空间动态及非对称进化共同塑造的连续谱系。
该研究揭示了淡水螺*Physa acuta*中细胞质雄性不育(CMS)与线粒体复合物 I 功能受损及核基因补偿机制之间的关联,并指出恢复型个体因线粒体质子漏增加和厌氧代谢贡献升高而面临能量成本,这可能导致其生长受阻。
本文介绍了 SplitAligner 框架,该框架通过基于分裂的分支映射方法,在固定物种树背景下解决因缺失分类单元和基因树 - 物种树不一致导致的分支可比性问题,从而实现对不同基因位点分支的标准化评估、融合识别及一致性量化。
本文提出了一种结合生态占据模型与进化建模的“系统发育占据模型”,通过利用亲缘关系基因组间的共享信息来同时估计基因组完整性和基因存在的概率,从而显著优于现有方法,有效解决了不完整基因组中区分基因真实缺失与未检测到的难题。
该研究通过对野生秀丽隐杆线虫的受控暴露实验发现,宿主对寄生虫的防御能力主要与生殖时机(快速繁殖)而非抗虫性(限制寄生虫负荷)相关,表明生活史特征比抗性特征更可能在寄生虫选择压力下快速进化。
该研究利用单细胞转录组技术解析果蝇成体性神经回路的演化,发现性偏倚基因表达具有高度细胞特异性和物种特异性,且受多效性约束,表明通过局部回路节点的选择性基因程序实现性特异性适应是维持回路可演化性的关键机制。
该研究通过整合系统发育重建、多组学分析及遗传操纵,揭示了双翅目幼虫呼吸器官(PROD)的演化源于基因调控网络(GRN)的阶梯式共招募,并阐明了这一形态创新如何响应地质历史时期的气候剧变与生态压力而逐步复杂化。
该研究利用自适应动力学框架揭示,在捕捞的捕食者 - 猎物系统中,直接选择与由群落结构改变引发的间接选择共同驱动体型演化,其中捕食者主要受直接选择影响而猎物则受间接选择制约,且猎物的演化能通过生态进化反馈挽救捕食者种群,从而强调了在基于生态系统的渔业管理中纳入进化考量的重要性。
该研究通过模拟 458 种不同的食物网结构发现,进化通常能增强捕捞压力下的网络鲁棒性,但进化速率过快或过度捕捞顶级捕食者会增加崩溃风险,而针对低营养级或均匀分布的捕捞策略则能通过进化救援促进网络持久性,尽管这可能以牺牲垂直多样性(营养级数量)为代价来换取总多样性的提升。
该研究通过建模发现,海洋酸化会驱动浮游钙化生物(如颗石藻)发生进化,导致其钙化能力下降(甚至引发突变),进而增强生态系统能量传递并改变碳通量,最终威胁海洋碳泵的稳定性和食物网完整性。
该研究通过整合实验验证的调控区域与全基因组模拟,揭示了果蝇非编码区新突变主要呈中等有害性且贡献了大部分有害突变与有益替代,从而强调了在解释基因组变异模式时必须考虑非编码区选择的重要性。
该研究通过综合生物信息学分析,提出 GCR1 是陆生植物中唯一真正的 G 蛋白偶联受体,并探讨了其在根毛发育及功能中的潜在作用。
该研究通过分析果蝇神经与免疫系统的基因,发现多效性基因虽表现出较低的进化速率,但进化速率本身比多效性更能预测人类神经系统疾病的关联。
该研究通过整合多模态磁共振成像与转录组数据,揭示了人类与猕猴在大脑结构 - 功能耦合(SFC)空间模式上的显著差异(人类富集于前额叶,猕猴富集于感觉运动区),并阐明这种进化分歧与皮层扩张负相关,且分别由涉及基础生理功能(猕猴)和突触功能及神经递质分泌进化适应(人类)的基因所驱动。