云之南

风声，雨声，读书声，声声入耳；家事，国事，天下事，事事关心

日志

关于我

云之南

专业背景：计算机科学研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

文章分类

Ka/Ks与分子进化常用软件

2010-08-13 23:25:22| 分类：进化与系统学 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

下载LOFTER 我的照片书 |

http://pubmlst.org/software/analysis/start/manual/dsdn.shtml
另外，请参数分子进化基础-李维文

Ka/Ks

　　在遗传学中，Ka/Ks或者dN/dS表示的是异意替换（Ka）和同意替换（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。
　　不导致氨基酸改变的核苷酸变异我们称为同义突变，反之则称为非同义突变。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。

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

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

检测序列的功能性（funcional or pseudo）
筛选正在快速进化的基因（rapid evolution）
Ks可以反映事件发生的时间（age）

分子进化领域常用软件
系统进化树构建软件列表：
Phylip
Clustalw
PAML－Codml
其他
选择压力ka/ks计算软件列表：
PAML－yn00
Kaks_calculator
K-estimator
其他
snp搜索软件列表：
polyphred
SNPdetector
BGI-Variation analysis

非同义替换率（氨基酸改变，dn）与同义替换率的（氨基酸不改变，ds）的比值（dn/ds）也经常被用于分化分析。dn/ds的比值为1表示所研究的基因在中性选择（neutral selection）下进化，小于0. 25意味着纯化选择（purifying selection）下进化，当比值大于1时则被认为进行正向选择（positive selection）下的进化(Hurst et al, 2002; Swanson et al 2003)。

对于研究蛋白编码序列突变的一种简单而有效的分类方法是将替换分成同义
替换(Synonymous substitution) 和错义替换(Non-synonymous substitution)。同义替换是指那些可以引
起所编码的氨基酸发生不改变的替换，一般认为这样的替换不会受到选择的压力或者受到的选择作用
比较小；非同义替换是指那些可以改变所编码的氨基酸的替换，这样的替换有时候会导致新的功能。
依据密码子的简并性(degeneracy)可以将核苷酸位点分成两类：同义替换位点(Synonymous site)和错
义替换位点(Non-synonymous site)。同义替换率和错义替换率定义为：每代或者每年在每个可能的同
义（错义）位点上实际发生的同义（错义）替换数目（rS, rN）。然而由于对序列分化的时间不能确
定，因此同义替换率(Synonymous substitution, Ks 或 dS)和错义替换率(Non-synonymous substitutionrate, Ka 或dN)可以定义为：在两序列分化至今的 t 年里每个可能的同义（错义）位点上实际发生
的同义（错义）替换数目。因此有：Ka = 2rNt,Ks = 2rSt 。通过比较错义替换率和同义替换率的相对
比值可以确定这个基因在进化中受到的选择压力。Ka, Ks 的之间的比值是已经为人们所接受和广泛
应用的表现进化动力的指标。

同义突变表示氨基酸的没有改变，氨基酸没有改变就不会影响来蛋白质的结构的与功能，这样生物活性没有受到损失，这样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。
分子钟:根据分子系统学与生物学资料相结合，建立推论生物进化事件发生的时间表。假定分子进化速率r恒定，则分子进化改变量（替代数目或替代率）与进化时间成正比，以两条序列为例d=2rt，其中t是进化时间，d是这两条序列每个位点的替代数目。
同义突变和非同义突变的突变碱基数目不同，也就是说，序列中，位点的碱基的替代数目不同（也就是说d不同），那么，进化时间t相同，d不同了，那么分子进化速率r也就相应的不同了。所以，同义突变与非同义突变的分子钟速度有差异。

Similar to dn / ds ratios,
the rate of accumulation of non-synonymous polymorphism
(pN) scaled by the rate of synonymous polymorphism
(pS) provides a glimpse on the selective forces
driving the evolution of a protein-coding sequence.
Thus, genes with a high pN / pS (i.e. >1) ratio are likely
to be evolving under the influence of positive selection

评论这张

转发至微博

阅读(6381)| 评论(4)

历史上的今天

this.p={  m:2,
              b:2,
              loftPermalink:'',
              id:'fks_081064082081083069080084087095085094087074093087083071',
              blogTitle:'Ka/Ks与分子进化常用软件',
              blogAbstract:'  <p\><a rel=\"nofollow\" href=\"http://pubmlst.org/software/analysis/start/manual/dsdn.shtml\"   \>http://pubmlst.org/software/analysis/start/manual/dsdn.shtml</a\><br\>另外，请参数 分子进化基础-李维文</p\>  <p\>Ka/Ks </p\>  <p\>　　在遗传学中，Ka/Ks或者dN/dS表示的是异意替换（Ka）和同意替换（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。 <br\>　　不导致氨基酸改变的核苷酸变异我们称为同义突变，反之则称为非同义突变。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(</p\>',
              blogTag:'',
              blogUrl:'blog/static/186991542010713112522660',
              isPublished:1,
              istop:false,
              type:0,
              modifyTime:1481899659636,
              publishTime:1281713122660,
              permalink:'blog/static/186991542010713112522660',
              commentCount:4,
              mainCommentCount:3,
              recommendCount:0,
              bsrk:-100,
              publisherId:0,
              recomBlogHome:false,
              currentRecomBlog:false,
              attachmentsFileIds:[],
              vote:{},
              groupInfo:{},
              friendstatus:'none',
              followstatus:'unFollow',
              pubSucc:'',
              visitorProvince:'',
              visitorCity:'',
              visitorNewUser:false,
              postAddInfo:{},
              mset:'000',
              mcon:'',
              srk:-100,
              remindgoodnightblog:false,
              isBlackVisitor:false,
              isShowYodaoAd:true,
              hostIntro:'专业背景：计算机科学                           \n\n研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发,\n生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统                                                                \n目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学',
              hmcon:'1',
              selfRecomBlogCount:'0',
              lofter_single:'<iframe width="140" height="560" style="overflow:hidden;" src="http://www.lofter.com/mailEntry.do?blogad=1&blog" frameBorder="0"></iframe>'
            }

{list a as x}
    {if !!x}
    <div class="iblock nbw-fce nbw-f40">
      <a class="fc03 noul" target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.visitorName}/">
      {if x.visitorName==visitor.userName}
      <img alt="${x.visitorNickname|escape}" onerror="this.src=location.f40" class="cwd bdwa bdc0" src="${fn1(x.visitorName)}&r=${visitor.imageUpdateTime}"/>
      {else}
      <img alt="${x.visitorNickname|escape}" onerror="this.src=location.f40" class="cwd bdwa bdc0" src="${fn1(x.visitorName)}"/>
      {/if}
      </a>
      <div class="cwd vname thide">
        {if x.moveFrom=='wap'}
          <a class="noul pnt" target="_blank" href="http://blog.163.com/services/wapblog.html?frompersonalbloghome"><span title="来自网易手机博客" class="iblock wapIcon"> </span></a>
        {elseif x.moveFrom=='iphone'}
          <a class="noul pnt" target="_blank"><span title="来自iPhone客户端" class="iblock iphoneIcon"> </span></a>
        {elseif x.moveFrom=='android'}
          <a class="noul pnt" target="_blank"><span title="来自Android客户端" class="iblock androidIcon"> </span></a>
        {elseif x.moveFrom=='mobile'}
          <a class="noul pnt" target="_blank" href="http://blog.163.com/services/emsblog.html?frompersonalbloghome"><span title="来自网易短信写博" class="iblock wapIcon"> </span></a>
        {/if}
        <a class="fc03 m2a"  target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.visitorName}/">
          ${fn(x.visitorNickname,8)|escape}
        </a>
      </div>
    </div>
    {/if}
    {/list}

<#--最新日志，群博日志--> <#--推荐日志-->

<p class="fc06">推荐过这篇日志的人：</p>
    <div>
      {list a as x}
      {if !!x}
      <div class="iblock nbw-fce nbw-f40">
        <a class="fc03 noul" target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.recommenderName}/">
        <img alt="${x.recommenderNickname|escape}" onerror="this.src=location.f40" class="cwd bdwa bdc0" src="${fn1(x.recommenderName)}"/>
        </a>
        <div class="cwd thide">
          <a class="fc03 m2a" target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.recommenderName}/">
            ${fn(x.recommenderNickname,6)|escape}
          </a>
        </div>
      </div>
      {/if}
      {/list}
    </div>
    {if !!b&&b.length>0}
    <p  class="fc06">他们还推荐了：</p>
    <ul>
    {list b as y}
      {if !!y}
        <li class="rrb"><span class="iblock">·</span><a class="fc03 m2a" target="_blank" href="http://blog.163.com/${y.recommendBlogPermalink}/?from=blog/static/186991542010713112522660">${y.recommendBlogTitle|escape}</a></li>
      {/if}
    {/list}
    </ul>
    {/if}

<#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇，下一篇--> <#-- 热度 -->

{list a as x}
    {if !!x}
    <div class="hotItem iblock nbw-fce nbw-f40">
      <a class="fc03 noul" target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.publisherUsername}/">
      {if x.publisherUsername==visitor.userName}
      <img alt="${x.publisherNickname|escape}" onerror="this.src=location.f40" class="cwd bdwa bdc0" src="${fn1(x.publisherUsername)}&r=${visitor.imageUpdateTime}"/>
      {else}
      <img alt="${x.publisherNickname|escape}" onerror="this.src=location.f40" class="cwd bdwa bdc0" src="${fn1(x.publisherUsername)}"/>
      {/if}
      </a>
      <div class="cwd vname thide">
        <a class="fc03 m2a"  target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.publisherUsername}/">
          ${fn(x.publisherNickname,8)|escape}
        </a>
      </div>
      <a class="f-myLikeIcons hottype {if x.type==1} js-liketype{elseif x.type==2} js-reblogtype{elseif x.type==3} js-sharetype{else}{/if}" target="_blank" hidefocus="true" href="http://blog.163.com/${x.publisherUsername}/"> </a>
    </div>
    {/if}
    {/list}

<#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->

页脚

我的照片书 - 手机博客 - 下载LOFTER APP - 订阅此博客

云之南

导航

日志

Ka/Ks与分子进化常用软件

历史上的今天

最近读者

热度

评论

页脚