8月18日，國際學(xué)術(shù)期刊Molecular Biology and Evolution 在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院計算生物學(xué)研究所博士生汪敏先的最新研究論文Detecting Recent Positive Selection with High Accuracy and Reliability by Conditional Coalescent Tree。該論文介紹了一種新的群體遺傳學(xué)數(shù)據(jù)分析方法。該方法使用基因組測序數(shù)據(jù)，可以高效可靠地識別近期受到正選擇的遺傳多態(tài)性位點。新方法的有效性得到了計算機模擬和實際數(shù)據(jù)研究的雙重驗證。
群體遺傳學(xué)和考古學(xué)研究表明現(xiàn)代人類的直接祖先來自非洲。自約十萬年前開始，他們由非洲大陸逐漸遷徙擴散到歐洲、亞洲和美洲等世界各地。在這一遷徙過程中，人類祖先跨越不同的自然地理區(qū)域，經(jīng)歷了多樣的氣候、多變的食物來源以及不同傳染性疾病等自然力量的挑戰(zhàn)。人群中具有某些特定基因變異的個體比其他個體能夠更好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，從而留下更多的后代，導(dǎo)致這些特定的基因變異類型在人群中的頻率顯著上升。遺傳學(xué)上把這種現(xiàn)象稱為“正選擇”。識別這些近期受到“正選擇”的基因變異，并進(jìn)一步研究其背后生物學(xué)意義，對從生物學(xué)角度了解人類自身具有重大意義。然而，從基因組數(shù)以百萬計的遺傳變異位點中準(zhǔn)確找出這些受正選擇影響的關(guān)鍵變異位點并非易事。
在何云剛和金力的指導(dǎo)下，汪敏先基于條件溯祖理論成功建立了新的計算方法，在對受正選擇的關(guān)鍵遺傳變異的識別和準(zhǔn)確定位上有所突破。新方法的定位準(zhǔn)確率較之前的方法提高了約20~40%，統(tǒng)計效力及穩(wěn)健性也獲得明顯改善。實例研究中，新的計算方法準(zhǔn)確識別了ADH1B、MCM6、APOL1和HBB基因中已得到生物學(xué)實驗證實的關(guān)鍵基因突變（如圖）。這樣精確的定位能力為深入開展“正選擇”有關(guān)的生物學(xué)功能研究帶來了極大便利。新方法的計算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于最流行的正選擇檢查方法iHS，因而非常適合用于大規(guī)模高通量測序數(shù)據(jù)分析。該研究工作得到了來自國家自然科學(xué)基金委和中國科學(xué)院的基金支持。
新方法（SCCT）準(zhǔn)確定位關(guān)鍵基因突變
