Ka/Ks与进化选择压力

Ka/Ks表示的是非同义替换(Ka)和同义替换(Ks)之间的比例。这个比例可以判断是否有选择压力作用于这个蛋白质编码基因。 同义/非同义突变概念  同义突变表示氨基酸没有改变,氨基酸没...


Ka/Ks表示的是非同义替换(Ka)和同义替换(Ks)之间的比例。这个比例可以判断是否有选择压力作用于这个蛋白质编码基因。


同义/非同义突变概念


 同义突变表示氨基酸没有改变,氨基酸没有改变就不会影响蛋白质的结构的与功能,这样生物活性没有受到损失,也就不会被自然选择掉。因此这些突变碱基就会保存下来。其保留下来的碱基等于其突变率。
非同义突变:表示氨基酸发生了改变,这样就影响了蛋白质的结构与功能,这样生物的生存能下降,有的则死亡,被自然选择掉。这样有些突变没有被保留下来,这样保留下来的突变碱基低于实际的突变率。


相关参数的意义


一般认为,同义突变不受自然选择,而非同义突变则受到自然选择作用。在进化分析中,了解同义突变和非同义突变发生的速率是很有意义的。常用的参数有以下几种:同义突变频率 (Ks)、非同义突变频率(Ka)、非同义突变率与同义突变率的比值(Ka/Ks)。如果Ka/Ks>1,则认为有正选择效应。如果Ka /Ks=1,则认为存在中性选择。如果Ka/Ks<1,则认为有纯化选择作用。


计算方法:


Ks = 同义突变SNP数/同义位点数, 即同义突变率
Ka = 非同义突变SNP数/非同义位点数, 即非同义突变率


同义突变SNP数= Σ同义SNP
非同义突变SNP数= Σ非同义SNP
同义位点数= Σ同义位点
非同义位点数= Σ非同义位点


Ka>>Ks或者Ka/Ks >> 1,基因受正选择(positive selection)
Ka=Ks或者Ka/Ks =1,基因中性进化(neutral evolution)
Ka<<Ks或者Ka/Ks << 1,基因受纯化选择(purify selection)


选择压力ka/ks计算软件列表:
PAML-yn00
Kaks_calculator
K-estimator

更多生物信息课程:https://study.omicsclass.com/index


  • 发表于 2018-05-23 16:53
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  • 分类:遗传进化

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landy
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