Гид по калибровке молекулярных часов

В "Журнале общей биологии" РАН вышла статья Банниковой А.А. и Лебедева В.С "Концепция современных молекулярных часов и опыт оценки времен дивиргенции насекомоядных и грызунов".

Почти 60 лет прошло с тех пор, как было обнаружено, что степень различия ДНК двух видов является функцией времени с момента их дивергенции. В дальнейшем стало ясно, что универсальных молекулярных часов не существует, скорость молекулярной эволюции широко варьирует в зависимости от гена и филогенетической линии, коррелируя с биологическими характеристиками (продолжительность поколения, размер тела, плодовитость) и особенностями генома. Развитие концепции молекулярных часов связано с прогрессом методов, позволяющих учитывать и измерять степень непостоянства скорости молекулярной эволюции. В настоящее время большинство датировок выполняется с помощью методов нестрогих часов (Relaxed clock), которые опираются на разнообразные модели скорости молекулярной эволюции (например, с автокорреляцией скоростей в соседних ветвях или без нее). Другой актуальный фактор, позволяющий уменьшить ошибки молекулярных датировок – увеличение объема данных вплоть до геномного уровня, что повышает требования к вычислительной эффективности алгоритмов и методам разложения данных на партиции. Отдельная проблема – нелинейная зависимость оценок скорости эволюции от времени (феномен rate decay), что особенно существенно для анализа недавней истории. В отсутствие адекватной модели эволюции последовательностей нуклеотидов оценки времен могут оказаться существенно смещенными, от чего часто страдают результаты, полученные по мтДНК. Одно из важнейших направлений – развитие методов получения калибровочной информации, прежде всего – более полное использование постоянно и быстро растущего объема палеонтологических данных, анализ палеоДНК и других вариантов гетерохронных данных. Несмотря на то, что точность оценок уровней молекулярных дивергенций продолжает расти, неопределенность датировок сохраняется во многом из-за неоднозначности калибровок и недостатков существующих моделей эволюции.

DOI: 10.31857/S0044459622010031

Полный вариант статьи в ИСТИНЕ