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新算法识别不同细菌物种之间的基因转移

2019-01-03 10:23:46 • 来源：

基因转移在肺炎链球菌细菌的抗生素抗性基因中特别常见。当哺乳动物繁殖时，后代的基因组是父母基因组的组合。相反，细菌通过细胞分裂繁殖。理论上，这意味着后代的基因组是亲本基因组的拷贝。然而，由于水平基因转移，细菌可以将其基因组的片段彼此转移，因此该过程不是那么简单。作为这种现象的结果，单个细菌的基因组可以是来自几个不同供体的基因的组合。一些基因组片段甚至可能来自完全不同的物种。

在最近结合机器学习和生物信息学的研究中，开发了一种新的计算方法，用于模拟细菌群体的不同谱系之间或甚至完全不同的细菌物种之间的基因转移。该方法用于分析重组致病病原体肺炎链球菌的616个全基因组的集合。

基因的有用性会影响其转移率

在该研究中，鉴定了几个基因转移被认为特别常见的个体基因。这些基因还包括导致抗生素抗性的基因。“在抗生素抗性基因的情况下，基因转移的数量可能与这些基因对细菌的有效性以及由此产生的选择压力有关”，阿尔托大学计算机科学系的研究员Pekka Marttinen说。

该研究不会直接解决抗生素耐药性问题，因为这需要深入了解耐药性的发生和传播。然而，他解释说，了解不同物种和谱系之间基因转移的程度可以帮助改善这种理解。

该研究能够证明基因转移既发生在物种内，也发生在几种不同物种之间。研究期间发现的大量转移对研究人员来说是一个惊喜。

Marttinen说，以前的研究表明，基因转移在个体基因中很常见，但我们的团队是第一个使用计算方法来显示整个基因组中基因转移程度的人。“该方法还可以首次有效检查祖先的基因转移，这对于研究不同物种之间的转移非常重要。”

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