Sex-biased expression of microRNAs in Drosophila melanogaster
大多数动物有不同的性别。基因产物的差异表达，特别是基因调节因子的差异表达，是两性异形的基础。性别偏向表达的分析主要集中在蛋白质编码基因。一些证据表明，microRNA，一类主要的基因调控因子，可能在两性异形中发挥重要作用。这一作用迄今尚未得到系统的探讨。在这里，我研究的模式物种果蝇的microRNA的性别偏见的表达模式。与蛋白质编码基因一样，性别偏见的microRNA与生殖功能有关。引人注目的是，与蛋白质编码基因相反，男性偏好的microRNA富集在X染色体中，而女性microRNA主要是常染色体的。我认为，染色体分布是一个结果，高利率的从头出现，并优先选择新的microRNA在睾丸中表达。我还认为X染色体的去男性化可能不会影响microRNA。有趣的是，女性偏好的microRNA通常编码在蛋白质编码基因中，这些基因也在女性中表达。具有性别偏见表达的微小RNA不会优先靶向性别偏见的基因转录本。这些结果强烈表明，microRNA的性别偏好表达主要是由于X染色体中microRNA的高出现率（雄性偏好）或宿主基因的搭便车表达（雌性偏好）。
2014-02-11 q-bio.GN q-bio.PE
Host species and environmental effects on bacterial communities associated with Drosophila in the laboratory and in the natural environment
果蝇是研究适应性以及遗传变异与表型关系的经典模式生物。虽然相关的细菌群落可能对果蝇生物学的许多方面都很重要，但有关它们的多样性，组成和塑造它们的因素的知识有限。我们使用基于454的细菌16S核糖体RNA基因的可变区的测序来表征与野生和实验室果蝇分离株相关的细菌群落。为了具体研究食物来源和宿主种类对细菌群落的影响，我们分析了野生黑腹果蝇和果蝇的样品。从各种天然基质以及从九种实验室饲养的果蝇物种的成虫和幼虫收集的模拟果蝇。我们没有发现实验室饲养的果蝇中存在宿主物种效应的证据，相反，可能影响果蝇表型研究的起源实验室和随机效应是明显的。相比之下，自然果蝇相关的微生物群似乎主要由食物基质形成，具有宿主物种身份的额外但较小的影响。我们确定了这种天然微生物群的核心成员，属于Gluconophyll属，在本研究中对所有野生捕获的苍蝇都很常见，但在实验室中没有。这使得它成为可能是自然D的一部分的强有力的候选者。melanogaster和D. simulans核心微生物组。此外，我们能够确定候选病原体在自然蝇分离。
2013-06-28 q-bio.PE
Genomic evidence of rapid and stable adaptive oscillations over seasonal time scales in Drosophila
在许多物种中，基因组数据揭示了普遍的适应性进化，这表明有益等位基因的固定。然而，当选择压力沿物种范围或通过时间高度可变时，适应性等位基因可能在中间频率持续很长时间。所谓的平衡多态性一直被认为是一个重要组成部分的常设遗传变异，但直接证据的平衡选择的强度和稳定性和流行的平衡多态性仍然难以捉摸。我们假设，在北美果园的季节之间的环境波动会施加时间变量选择果蝇，从而保持等位基因变异的多态性适应性演变，以应对气候变化。我们确定了数百个多态性的频率在季节之间振荡，并认为这些位点受到强大的，随时间变化的选择。我们表明，这些多态性对气候的急性和持续变化作出反应，并以可预测的方式与季节性变化的表型相关。此外，我们发现适应性振荡多态性可能有数百万年的历史，有些可能早于D。melanogaster和D. simulans。综上所述，我们的研究结果表明，快速的时间波动的气候在世代的时间促进适应性遗传多样性〈动〉性<动>的基因座影响多基因表型。
2014-02-24 q-bio.PE
A genomic map of the effects of linked selection in Drosophila
一个地点的自然选择塑造了相连地点的遗传变异模式。量化“连锁选择”对遗传多样性〈动〉性<动>的影响是对人口统计学做出可靠推断的关键，建立一个扫描适应目标的零模型，并了解自然选择的动态。在这里，我们介绍的第一种方法，共同推断参数的不同模式的连锁选择，特别是背景选择和选择性扫描，从全基因组多样性数据，功能注释和遗传图谱。其中心思想是计算一个中性位点在给定局部注释、替换模式和重组率的情况下是多态的概率。然后，使用复合似然法将不同位点和样本的信息结合起来，以估计不同选择模式的全基因组参数。除了参数估计之外，该方法还产生了沿基因组的预期中性多样性水平的图。为了说明我们的方法的实用性，我们将其应用于果蝇125行全基因组重测序数据，并可靠地预测在1 Mb规模的多样性水平。我们的研究结果证实了蛋白质和非翻译区（UTR）中高比例的有益取代的估计。它们使我们能够区分围绕氨基酸取代的扫描和其他选择模式的贡献，并揭示非翻译区（UTR）中普遍扫描的证据。我们的推论进一步表明了非经典扫描的连锁选择的实质性影响。更一般地说，我们表明，连锁选择有一个更大的影响，在减少多样性水平和增加他们的方差D。黑腹菌比以前更受欢迎。
2016-08-23 q-bio.PE
Strong Purifying Selection at Synonymous Sites in D. melanogaster
同义网站通常被认为是弱选择性约束。由于这个原因，他们往往被忽视，作为一个重要的功能变异的可能来源。我们使用来自深度群体测序数据的位点频谱表明，与此预期相反，D.黑腹动物在非常强选择约束下进化，而很少（如果有的话）似乎在弱约束下进化。连接多态性与分歧的数据，我们进一步发现，暴露于强大的纯化选择的同义位点的分数是较高的那些位置，显示较慢的进化果蝇的进化。推断的强约束的功能似乎是独立的剪接增强子，核小体定位，并产生典型的密码子偏好的翻译优化。基因内强约束下的同义位点的分数与基因表达密切相关，特别是在中晚期胚胎、蛹期和成体发育阶段。富含强限制性同义位点的基因往往在功能上特别重要，并且通常参与关键的发育途径。鉴于所观察到的作用于同义位点的广泛限制可能不仅限于果蝇，同义位点在遗传疾病和适应中的作用应该重新评估。
2013-01-15 q-bio.GN q-bio.PE
Population genomics on the fly: recent advances in Drosophila
黑腹果蝇是一种起源于非洲的小型双翅目昆虫，是研究得最好的模式生物之一。该系统的早期工作独特地阐明了遗传学的基本原理，并产生了一系列通用的遗传工具，可以揭示基因型和表型之间的机械联系。此外，由于果蝇在世界范围内分布在不同的栖息地，其中等的基因组大小，果蝇已被证明是非常强大的群体遗传学推断，是第一个基因组完全测序的真核生物之一。在本书的章节中，我们提供了果蝇研究的简要历史概述，然后集中在基因组时代的最新进展。在描述了不同类型和来源的基因组数据后，我们讨论了中性进化的机制，包括果蝇的人口统计学历史以及重组和有偏见的基因转换的影响。然后，我们回顾了在检测全基因组选择信号方面的最新进展，例如软选择性扫描和硬选择性扫描。我们进一步提供了一个简单的介绍背景选择，选择非编码DNA和密码子的使用，并专注于结构变异，如转座因子和染色体倒位，在适应过程中的作用。最后，我们讨论了基因组数据如何有助于解剖中性和适应性的进化机制，形状的遗传和表型变异的自然种群沿环境梯度。总之，这本书的章节作为一个起点果蝇种群基因组学，并提供了一个系统的介绍和概述的数据来源，重要的人口遗传学概念和最新进展的领域。
2018-10-11 q-bio.PE
The asexual genome of Drosophila
重组的速率影响分子进化的方式。在高重组序列中，选择的目标是单个的遗传基因座;在低重组序列中，选择共同作用于大的、遗传连锁的基因组片段。连锁选择可以诱导克隆干扰，这是一种通过种群内遗传分支竞争的特定进化模式。这种模式在无性进化的微生物中是众所周知的，但尚未在专性有性生物中系统地追踪。在这里，我们表明，果蝇基因组分为两种模式的进化：一个本地干扰制度与有限的遗传连锁效应，和克隆竞争的干扰冷凝物。我们映射这些模式的突变频率谱的差异，我们表明，它们之间的过渡发生在一个阈值重组率，这是可预测的基因组汇总统计。我们发现低重组序列的片段中的干扰冷凝物主要位于着丝粒两侧的染色体区域，覆盖了果蝇基因组的约20%。凝聚区具有影响基因功能的无性进化特征：选择的效率和进化的速度较低，遗传负荷高于局部干扰区。我们的研究结果表明，多细胞真核生物可以在一个基因组内具有异质的进化模式和时间。我们认为，这种变化产生选择基因组结构。
2017-11-29 q-bio.PE
Pervasive adaptation of gene expression in Drosophila
基因表达水平是将基因型与分子功能和适合度联系起来的重要分子数量性状。在果蝇中，近年来的群体遗传学研究揭示了基因组水平上的大量适应性进化。然而，基因表达的进化模式仍然存在争议。在这里，我们提出的证据表明，适应主导果蝇基因表达水平的演变。我们发现，在7种果蝇中观察到的表达差异中，有63%是由定向选择〈动〉驱动的适应性变化。我们的研究结果来自物种内的表达变化和相关物种家族的时间分辨分歧，使用一种新的推理方法进行选择。我们确定了适应性调节基因的功能类别，以及性别特异性适应主要发生在男性。我们的分析开辟了一条新的途径，以地图的分子数量性状独立的遗传基础上的全系统选择。
2015-04-03 q-bio.PE
Pervasive variation of transcription factor orthologs contributes to regulatory network evolution
转录调控网络的差异是在生物体中观察到的许多表型变异的基础。顺式调控元件的改变被广泛认为是调控网络进化的主要方式，然而也观察到了由于转录因子（TF）变异而导致调控网络趋异的例子。为了系统地确定转录因子在多大程度上有助于调控分歧，我们分析了最大的一类后生动物转录因子，Cys 2-His 2锌指（C2 H2-ZF）转录因子的进化，跨越12个果蝇物种跨越约4500万年的进化。值得注意的是，我们发现果蝇中所有C2 H2-ZF 1对1直系同源物中有很大一部分表现出可能影响其DNA结合特异性的变异。除了C2 H2-ZF结构域的丢失和募集，我们发现在D.黑腹果蝇和其他种类的苍蝇。这些不同的DNA接触残基，发现在约66%的D。黑腹果蝇C2 H2-ZF基因在我们的分析中，对应于所有注释的D.黑腹TF，显示出功能限制的证据：它们倾向于在系统发育分支中保守，并且比其他分歧残基进化得更慢。这些相同的变异很少被发现的多态性在人口的D。黑腹果蝇，表明它们的快速固定。这些动态域的预测特异性在系统发育距离上逐渐变化，表明TF分歧的逐步进化轨迹。此外，尽管具有保守的C2 H2-ZF结构域的蛋白质在发育功能中富集，但具有不同结构域的那些蛋白质没有表现出功能富集。我们的工作表明，一个子集的高度动态的，很大程度上未经研究的TF是一个可能的来源，在果蝇和其他后生动物的监管变化。
2014-07-01 q-bio.GN q-bio.PE
Effect of Genetic Variation in a Drosophila Model of Diabetes-Associated Misfolded Human Proinsulin
基因-基因相互作用的鉴定和验证是人类研究中的一个主要挑战。在这里，我们探讨了一种方法，研究上位性在人类使用果蝇模型的新生儿糖尿病。突变的前胰岛素原hINSC 96 Y在眼内椎间盘中的表达模拟了人类疾病激活保守的细胞应激反应途径，导致细胞死亡和眼面积减少。来自果蝇遗传学参考小组的野生衍生近交系中的显性作用变体产生了眼变性表型的连续的、高度可遗传的分布。在154个测序品系中进行的全基因组关联研究（GWAS）在16个位点中鉴定出29个候选SNP，P < 10-5，包括在无硫酸盐（sfl）基因的内含子中的一个SNP，其超过了P = 0.05水平的保守全基因组显著性阈值（-log 10 P > 7.62）。RNAi敲低sfl以muplas-hINS依赖性方式增强眼变性表型。SFL编码糖胺聚糖硫酸化所需的蛋白质，硫酸乙酰肝素。硫酸乙酰肝素（HS）生物合成途径中的另外两个基因（tout velu，tttv和tout velu的兄弟，botv）也改变了眼睛表型，表明HS修饰的蛋白质与细胞对错误折叠蛋白质的反应之间存在联系。最后，标记QTL的内含子变体与sfl表达降低相关，这一结果与RNAi研究预测的结果一致。在果蝇中创建人类遗传疾病模型的能力，通过GWAS将QTL定位到特定基因（和非编码变体），用可用的遗传资源验证其对疾病的贡献，并通过实验将变体与分子机制联系起来，证明果蝇在确定人类疾病的遗传基础…
2013-05-27 q-bio.GN q-bio.PE
Naturally Occurring Genetic Variation Influences the Severity of Drosophila Eye Degeneration Induced by Expression of a Mutant Human Insulin Gene
胰岛素基因的显性负突变是永久性新生儿糖尿病的第二大常见原因。然而，新生儿糖尿病的严重程度和发病率的变化，与其他复杂的遗传疾病一样，不能用已知的疾病突变来解释。在解决这个问题的一种新方法中，我们利用果蝇中可用的遗传工具来模拟C96 Y突变的影响，C96 Y突变是胰岛素蛋白中的半胱氨酸到酪氨酸突变，可导致人类永久性新生儿糖尿病。这种突变破坏了胰岛素原分子中的二硫键，已被证明会导致部分蛋白质在内质网中展开和聚集。它被认为通过内质网应激介导的细胞凋亡诱导人和小鼠的β细胞死亡。我们采用UAS/GAL 4系统在果蝇眼睛中产生表达具有C96 Y突变（INSC 96 Y）的人胰岛素的稳定的果蝇实验室原种。我们将这些转基因INSC 96 Y果蝇与来自野生种群的36个等基因系杂交。F1代果蝇表现出眼发育表型紊乱，眼大小减小，小眼不规则，且随性别和品系而异。通过将F1后代与其野生亲本回交，我们能够分析野生第三染色体杂合和纯合果蝇中自然发生的遗传变异对INSC 96 Y表型的影响。我们观察到的显着差异线之间的眼睛大小，眼睛形状，病变的存在或不存在，以及存在的小眼结构的程度，表明一种方法，考虑到遗传背景中的定量变异可以产生有价值的见解的表型严重程度和复杂的遗传疾病的发病率。
2013-03-02 q-bio.CB q-bio.PE
Genetic Complexity in a Drosophila Model of Diabetes-Associated Misfolded Human Proinsulin
在这里，我们使用果蝇创建一个人类永久性新生儿糖尿病的遗传模型，目前的实验结果描述这种复杂性的尺寸。该方法涉及人前胰岛素原的错误折叠突变体hINSC 96 Y的转基因表达，这是该疾病的原因。当在果蝇成虫盘中表达时，hINSC96 Y引起成虫结构的减少，包括眼睛、翅膀和背。眼的视象盘在小眼的结构和排列上都有缺陷。在翅膀中，hINSC 96 Y的表达导致静脉和机械感觉器官的异位表达，表明调节细胞命运的野生型信号传导过程的破坏。这些易于测量的疾病表型对温度、基因剂量和性别敏感。突变型（而非野生型）胰岛素原在眼胚盘中的表达诱导IRE 1介导的Xbp 1可变剪接（内质网应激反应激活的信号），并产生基因表达的整体变化。突变hINS转基因试验菌株与果蝇遗传参考组的原种杂交时，产生具有连续疾病表型范围和大的广义遗传力的F1成虫。令人惊讶的是，在这些杂交中，突变hINS诱导的眼部疾病的严重程度与背中的严重程度不相关，也与由两种显性眼部突变体的表达引起的眼部减少表型不相关，所述两种显性眼部突变体在两种不同的眼部发育途径中起作用，当杂交到相同的遗传背景中时，为Drop（Dr）或Lobe（L）。因此，突变hINS诱导的疾病的遗传变异性的组织特异性具有其自身独特的特征。疾病特异性表型变异的遗传优势使得这种方法适合于在自然变异的简单F1筛选中的全基因组关联研究（GWAS）。
2013-05-31 q-bio.GN q-bio.PE
Landscape of standing variation for tandem duplications in Drosophila yakuba and Drosophila simulans
我们使用全基因组配对末端Illumina序列数据鉴定了20个D. yakuba和20个D. simulans进行了基因组验证，并使用PacBio长分子测序进行了全基因组验证。我们确定了1，415个串联重复在D中分离。yakuba和D. simulans，表明D.日本料理。此外，我们观察到重复位点的二次缺失率很高，在D. simulans和D.被删除的日式浴衣。这些二级缺失与大环错配修复系统去除多态性串联重复的作用是一致的，导致重复等位基因的获得和丢失的快速动态和比以前报道的更丰富的遗传新颖性底物。大多数重复仅存在于单个菌株中，这表明有害影响很常见。D.与D. simulans中较大比例的基因片段相比，D. simulans中较大数量的全基因重复。日本料理。D. simulans在X染色体上显示出过量的高频变异，这与通过D染色体上的复制实现的适应性进化相一致。simulans X或人口因素驱动重复的高频率。我们在D. yakuba和D. simulans的非编码序列，以及143例D. yakuba和D. simulans的嵌合基因起源率与D.黑腹菌总之，这些结果表明，串联重复往往会导致复杂的变异超出整个基因重复，提供了丰富的基础上的常设变异，这可能有助于有害的表型和疾病，以及适应性进化变化。
2014-04-23 q-bio.GN q-bio.PE
Tandem duplications and the limits of natural selection in Drosophila yakuba and Drosophila simulans
串联重复是遗传新颖性的重要来源，它们在自然种群中的变异预计会影响适应性行走。在这里，我们描述了最近衍生的，分离的串联重复果蝇yakuba和果蝇simulans的进化影响。我们观察到过量的重复基因参与防御病原体，杀虫剂抗性，绒毛膜发育，表皮肽，脂肪酶或内肽酶与附属腺，这表明重复功能的红皇后动态和快速进化。我们的文件证据的广泛选择的D。simulans X，表明通过复制的适应在X上是常见的。尽管有正向选择的证据，重复显示出与很大程度上有害的影响一致的低频变异过多，限制了可以有效促进适应的变异。虽然我们观察到数百个基因重复，但我们发现分离变异不足以提供整个基因组的重复拷贝，并且群体中的重复数量跨越了D. yakuba和D. simulans。全基因重复率在每代$1.17\times10^{-9}$/基因时较低。yakuba和$6.03\times10^{-10}$基因每代的遗传变异。simulans，这表明新突变的等待时间很长，大约需要数千年才能建立扫描。因此，在适应依赖于单个串联重复的情况下，进化将受到突变的严重限制。我们观察到不同物种中相同重复基因的平行招募水平较低，这表明尽管与快速进化的表型一致的基因本体的趋同，但持续变异的跨度将定义进化结果。}
2014-08-26 q-bio.PE
Chromosomal rearrangements as a source of new gene formation in Drosophila yakuba
新基因的起源是进化生物学中最基本的问题之一。我们对新遗传物质出现的方式以及遗传物质如何塑造种群变异的理解仍然不完整。新基因和重复基因是选择作用的新遗传物质的关键来源。为了更好地理解这些新基因序列的起源，我们探索了结构变异可能改变表达模式并形成新转录本的方式。我们提供的证据表明，染色体重排是一种新的遗传变异，有利于在果蝇从头基因的形成来源。我们在14株D.日本料理。当现有基因的5'端与先前未转录的区域结合时，这些新基因继承转录起始信号和开放阅读框。这样的新基因将与新的肽序列一起出现，而不需要从非编码RNA到蛋白质的二级转换。这种新肽形成的机制与从头基因进展的经典理论形成对比，从头基因进展需要非编码中间体，其必须在通过假基因化损失之前获得新的突变。因此，这些突变提供了在单个突变步骤中从头基因创建和蛋白质序列形成的手段，回答了关于新基因形成的长期未决问题。我们进一步鉴定了134个现有基因的基因表达变化，表明这些突变可以改变基因调控。染色体重排的群体变异性是相当大的，在14个自交系中观察到2368个重排。在X染色体上发现的重排比任何常染色体都多，这表明X染色体更容易受到染色体改变的影响。
2019-08-15 q-bio.GN q-bio.PE
New gene formation in hybrid Drosophila
新基因的起源是基因创新最基本的过程之一。可用的新遗传物质的基质定义了自然界进化过程的结果。从历史上看，基因新奇性领域通常会在DNA水平上引用新的突变来解释新基因的起源方式。在这项工作中，我们探索了一个从根本上不同的上位相互作用的来源，可以创建新的基因序列的杂交。我们观察到在D. yakuba和D. santomea，一种在自然界中可以杂交的物种。新基因在性腺中的数量高于体细胞。我们观察到基于交叉方向的新基因创造的不对称性。在D. santomea female x D. Yakuba雄性杂交后代的卵巢中出现了大量的新转录本。yakuba female x D.桑托米亚男性。这些基因座代表了在杂交种中表达的全新转录本，但在杂交的任一亲本参考株中均不表达。我们进一步观察到等位基因激活，其中在一个谱系中沉默的转录物被另一个基因组的转录机制激活。这些结果指出了一种全新的新基因创造模型，它不依赖于DNA中新突变的形成。这些结果表明，遗传新颖性的爆发可以出现在杂交或基因渗入的一代。最终，这些过程预计将有助于基板的遗传新颖性在自然界中，广泛影响我们了解新的基因形成和杂交表型的性质。
2021-08-17 q-bio.GN q-bio.PE
Sex-specific ultraviolet radiation tolerance across Drosophila
本研究以圣多美岛和非洲大陆的两种果蝇为对象，结合遗传证据与UVB辐射应激实证测定，发现岛居果蝇紫外线抗性高于大陆果蝇，且耐受性存在区域和性别差异，为理解进化适应机制提供了依据。
2023-10-03 q-bio.GN q-bio.PE
Dimensionality-Reduction in the Drosophila Wing as Revealed by Landmark-Free Measure-ments of Phenotype
生物表型来自一组复杂的基因型相互作用。虽然测序技术的进步提供了生物体基因型的定量描述，但生物体物理表型的表征远远落后。在这里，我们涉及基因型的复杂和多维表型的解剖结构使用果蝇翅膀作为模型系统。我们开发了一种数学方法，使生物学显着的表型变异的强大的描述。分析自然的表型变异，以及在发育过程中遗传和环境条件的弱扰动所产生的变异，我们观察到一组高度受限的翅膀表型。在降维的一个显著例子中，果蝇发育程序产生的变种的性质被限制在翅膀的单一综合变异模式中。我们的策略表明，在果蝇翅膀的基因型-表型图中出现的简单性，并可能代表了一个一般的方法来询问各种基因型-表型关系。
2020-10-13 physics.bio-ph q-bio.PE q-bio.QM
The epigenome of evolving Drosophila neo-sex chromosomes: dosage compensation and heterochromatin formation
果蝇Y染色体完全由沉默的异染色质组成，而雄性X染色体具有高度可接近的染色质，并且由于剂量补偿而被超转录。在这里，我们解剖的分子机制和功能的压力驱动异染色质的形成和剂量补偿最近形成的新的性染色体的果蝇米兰达。我们发现，异染色质形成的新Y的发病是由重复DNA的积累触发。neo-X已经进化出部分剂量补偿，我们发现不同的突变途径已经被用来建立几十个新的剂量补偿复合物上的neo-X，包括简单的点突变在前结合位点，插入和缺失突变，微卫星扩增，或串联扩增弱结合位点的剂量补偿复合物的共识基序。这些沉默或激活染色质修饰扩散到相邻区域导致新性别连锁基因的大量错误表达，并且基因的功能与其在neo-Y上的沉默或在neo-X上的剂量补偿之间几乎没有对应性。有趣的是，被neo-X上的剂量补偿复合物靶向的基因组区域和在neo-Y上变成异染色质的基因组区域几乎没有重叠，这可能反映了沿着祖先染色体采用活性或抑制性染色质构型的不同倾向。我们的发现对目前的性染色体进化模型具有广泛的意义，并证明了机械约束如何限制进化适应。我们的研究还强调了进化如何遵循可预测的遗传轨迹，通过重复获得相同的21 bp共识基序来招募剂量补偿复合物，但利用各种随机突变变化来获得相同的表型结果。
2013-09-26 q-bio.GN q-bio.PE
Under-dominance constrains the evolution of negative autoregulation in diploids
调控网络已经进化到允许基因表达快速跟踪环境中的变化，以及在没有变化的情况下缓冲扰动和维持细胞内稳态。在大肠杆菌中的理论工作和实验研究表明，负性自调节赋予快速的响应时间和降低的内在噪音，这反映在几乎一半的大肠杆菌转录因子是负性自调节的事实上。然而，在酿酒酵母的转录因子中，负自调节是极其罕见的。这种差异是更令人惊讶的，因为E。coli和革兰氏阳性菌S.酿酒酵母具有非常相似的网络模体序分布。在本研究中，我们首次发现果蝇和人类转录因子之间的调节相互作用具有与果蝇相似的缺乏负自调节的现象。啤酒。然后，我们提出了一个模型，证明了在物种之间使用的降噪策略的这种基本差异可以通过对二倍体中负自调节进化的限制来解释。我们发现，同一细胞内同源基因对之间的调控相互作用可导致显性不足突变，从而导致更强的自动调节，并降低纯合子中的噪声，矛盾的是，可导致杂合子中的噪声增加。这严重限制了二倍体进化负性自动调节作为降噪机制的能力。我们的工作提供了一个简单和一般的解释以前无法解释的差异，调节结构之间的E。大肠杆菌和酵母，果蝇和人类。它还表明，基因网络中的二倍体效应可能会产生违反直觉的后果，可能会深刻地影响进化的进程。
2012-12-05 q-bio.GN q-bio.MN q-bio.PE
An age-of-allele test of neutrality for transposable element insertions
多年来，自然选择如何限制基因组中转座因子（TE）的增殖一直是进化生物学家感兴趣的问题。为了描述人口中的TE动力学，许多以前的研究都使用了依赖于恒定的换位率假设的换位选择平衡模型。然而，由于TE入侵已知会在时间上突然发生，因此这种假设在自然种群中可能不合理。在这里，我们提出了一个测试的中性TE插入，不依赖于一个恒定的换位率的假设。我们考虑的情况下，TE插入已确定从一个单一的单倍体参考基因组序列，并随后有他们的等位基因频率估计在人口样本。通过调节个体TE插入的年龄（使用自插入以来TE序列内发生的取代的数目中所包含的信息），我们确定在中性条件下群体样本中插入等位基因频率的概率分布。考虑到不同的人口规模的模型，然后，我们评估我们的模型对等位基因频率数据从190反转录转座子插入从北美和非洲种群的果蝇。使用这种非平衡模型，我们能够解释约80%的TE插入等位基因频率的变化，仅基于年龄。控制非平衡动力学的换位和主机人口，我们提供的证据，对大多数TE的负选择作用，以及积极的选择作用于TE的一个小的子集。我们的工作建立了一个新的框架，用于分析控制大型插入突变（如TE、基因复制或其他拷贝数变异）的进化力量。
2013-10-01 q-bio.GN q-bio.PE
Gaussian process test for high-throughput sequencing time series: application to experimental evolution
动机：高通量测序（HTS）的最新进展使人们有可能非常详细地监测基因组。新的实验不仅使用HTS在一个时间点测量基因组特征，而且还监测它们随时间的变化，目的是确定它们丰度的显著变化。例如，在群体遗传学中，随着时间的推移监测等位基因频率以检测指示选择压力的显著频率变化。以前对HTS实验数据进行分析的尝试受到限制，因为它们不能同时包括中间时间点的数据、重复实验和HTS特有的不确定性来源（如测序深度）。结果：我们提出了β-二项式高斯过程（BBGP）模型，用于对丰度随时间变化的显著非随机变化的特征进行排名。假设特征表示比例，例如群体中替代等位基因的比例。我们使用β-二项模型来捕捉有限测序深度所产生的不确定性，并将其与时间序列上的高斯过程模型相结合。在模拟实验进化数据的特征的模拟中，所提出的方法在找到所选等位基因的平均精度上明显优于经典测试。我们还提出了模拟探索不同的实验设计的选择和结果的真实数据从果蝇实验进化实验中的温度适应。可用性：实现该测试的R软件可在https://github.com/handetopa/BBGP上获得
2014-09-18 q-bio.GN q-bio.PE q-bio.QM
