Forscher unter der Leitung von Elektroingenieuren der University of California San Diego haben eine bessere Methode zur vergleichenden Analyse ganzer Genome entwickelt. Dieser Ansatz kann verwendet werden, um Beziehungen zwischen verschiedenen Arten über geologische Zeitskalen hinweg zu untersuchen.
Dieser neue Ansatz ist bereit, Entdeckungen darüber zu ermöglichen, wie die Evolution die heutigen Genome geformt hat und wie der Baum des Lebens organisiert ist. Die neue Methode mit dem Namen CASTER wird in einem Artikel beschrieben, der in veröffentlicht wurde Wissenschaft am 23. Januar 2025.
CASTER ist bereit, Biologen einen weitaus skalierbareren Ansatz zum Vergleich vollständiger Genome als auf dem neuesten Stand der Technik zu bieten. Dies ist besonders relevant angesichts der explodierenden Zahl sequenzierter Genome sowohl lebender als auch ausgestorbener Arten. Alle diese Genome stehen für vergleichende Untersuchungen durch phylogenomische Analysen zur Verfügung. CASTER liefert interpretierbare Ergebnisse, die Biologen helfen, nicht nur die Artenbeziehungen, sondern auch das Mosaik der Evolutionsgeschichten im gesamten Genom zu verstehen.
„Seit den frühen 2000er Jahren wurde in unzähligen Studien eine ‚genomweite‘ Phylogenie-Rekonstruktion behauptet; diese basierten jedoch alle auf über die Genomen verstreuten Subsampling-Regionen, die nur einen kleinen Bruchteil jedes vollständigen Genoms ausmachten, das Teil einer bestimmten Studie ist.“ „Die Analyse aller genomischen Positionen unter Verwendung komplexer Modelle schien unerreichbar“, sagte Siavash Mirarab, Professor für Elektrotechnik an der UC San Diego und korrespondierender Autor des neuen Artikels in Science „What excites Meiner Meinung nach können wir jetzt wirklich genomweite Analysen durchführen, indem wir jedes Basenpaar artenübergreifend mit allgemein verfügbaren Rechenressourcen abgleichen.“
„Um diesen Meilenstein zu erreichen, waren gemeinsame Anstrengungen vieler Disziplinen erforderlich, darunter Statistik, Informatik und Biologie“, sagte Chao Zhang, der Erstautor des neuen Science-Artikels. Zhang schloss seinen Doktortitel an der UC San Diego im Programm „Bioinformatik und Systembiologie“ ab. Heute ist er Dozent an der Universität Kopenhagen.
