Геометрический подход к филогеографическому анализу молекулярных последовательностей: главные компоненты и дендрограммы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Поиски проявлений отбора, вызванного влиянием среды, в молекулярных последовательностях обычно проводят внутри близкородственных видов или на внутривидовом уровне, поскольку считается, что на высоких таксономических уровнях такие поиски бесперспективны из-за филогенетического родства. Аминокислотные последовательности цитохрома b 67 видов грызунов и зайцеобразных с известными географическими координатами оцифрованы с использованием базы данных AAindex. На основе более 200 тыс. признаков получены главные компоненты. Использован ранее не применявшийся для таких задач известный статистический метод, позволяющий ортогонально разложить многомерную изменчивость на внутри- и межтаксонную и анализировать их по отдельности. Выбран уровень подсемейства. Найдена корреляция второй главной компоненты (17.05% межтаксонной изменчивости) с широтой (r = 0.561; n = 67; p < E–5). Выявляемое первой главной компонентой (39.48% межтаксонной изменчивости) четкое разделение на две группы, не совпадающее с таксономическим, указывает на возможную физико-химическую подоплеку различий между ними. Это требует дальнейших исследований.

Об авторах

В. М. Ефимов

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, ; Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет; Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: efimov@bionet.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск; Россия, 630091, Новосибирск; Россия, 630090, Новосибирск; Россия, 634050, Томск

К. В. Ефимов

Высшая школа экономики

Email: efimov@bionet.nsc.ru
Россия, 101000, Москва

В. Ю. Ковалева

Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук

Email: efimov@bionet.nsc.ru
Россия, 630091, Новосибирск

Список литературы

  1. NCBI Resource Coordinators. (2015) Database resources of the national center for biotechnology information. Nucl. Acids Res. 43, D6−D17.
  2. Tamura K., Stecher G., Kumar S. (2021) MEGA11: molecular evolutionary genetics analysis version 11. Mol. Biol. Evol. 38, 3022−3027.
  3. Kawashima S., Pokarowski P., Pokarowska M., Kolinski A., Katayama T., Kanehisa M. (2008) AAindex: amino acid index database progress report 2008. Nucl. Acids Res. 36, D202−D205.
  4. Gower J.C. (1966) Some distance properties of latent root and vector methods used in multivariate analysis. Biometrika. 53, 325−338.
  5. Fisher R.A. (1919) XV. − The correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance. Earth Env. Sci. Transactions Royal Soc. Edinburgh. 52, 399−433.
  6. Fisher R.A. (1936). The use of multiple measurements in taxonomic problems. Ann. Eugenics. 7, 179−188.
  7. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. (2001) PAST: paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica. 4, 1−9.
  8. Polunin D., Shtaiger I., Efimov V. (2019) JACOBI4 software for multivariate analysis of biological data. bioRxiv. 803684.
  9. Da Fonseca R.R., Johnson W.E., O’Brien S.J., Ramos M.J., Antunes A. (2008) The adaptive evolution of the mammalian mitochondrial genome. BMC Genomics. 9, 1−22.
  10. Abramson N.I., Bodrov S.Y., Bondareva O.V., Genelt-Yanovskiy E.A., Petrova T.V. (2021) A mitochondrial genome phylogeny of voles and lemmings (Rodentia: Arvicolinae): evolutionary and taxonomic implications. PLoS One. 16, e0248198.
  11. Bondareva O., Genelt-Yanovskiy E., Petrova T., Bodrov S., Smorkatcheva A., Abramson N. (2021) Signatures of adaptation in mitochondrial genomes of Palearctic subterranean voles (Arvicolinae Rodentia). Genes. 12, 1945.
  12. Mori S., Matsunami M. (2018) Signature of positive selection in mitochondrial DNA in Cetartiodactyla. Genes Genet. Systems. 17-00015.

© В.М. Ефимов, К.В. Ефимов, В.Ю. Ковалева, 2023