融合插入-缺失信息的DNA進(jìn)化模型的改進(jìn).pdf

1、DNA進(jìn)化的馬爾可夫模型是以同源DNA多序列比對數(shù)據(jù)為依據(jù)的分子進(jìn)化和系統(tǒng)發(fā)育重建的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之一。由這類模型所推導(dǎo)出的同源DNA序列間進(jìn)化距離的計(jì)算公式以及核苷酸突變的置換概率矩陣，在近30年的DNA分子進(jìn)化和系統(tǒng)發(fā)育推斷分析中所采用的一系列距離法和最大似然法中得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了諸如JC69、K80、F81、HKY85、F84、TN93、GTR（REV）和UNREST等許多模型。但是，這些模型僅涉及DNA進(jìn)化中的核苷酸置換（sub

2、stitution）事件，而未將核苷酸的插入或缺失（insertion/deletion, indel）這一突變事件所包含的信息考慮在內(nèi)。
　　McGuire(2001)等人首次將比對間隔（alignment gap）視為馬爾可夫過程的第5種核苷酸狀態(tài)的處理方法引入到最大似然法中，并在JC69、F81和F84等模型的基礎(chǔ)上提出了包含間隔在內(nèi)的5種核苷酸狀態(tài)相互置換的JC69+gap、F81+gap和F84+gap等涉及插入/缺失信

3、息的DNA進(jìn)化模型，一定程度上消除了以往模型的缺陷。然而，這些模型將插入或缺失視為與堿基置換同樣的突變事件，沒有區(qū)分插入/缺失突變與核苷酸置換在性質(zhì)上的差異。
　　本文在McGuire等人方法的基礎(chǔ)上，針對性地引入了新的參數(shù)以區(qū)分核苷酸置換和插入/缺失這兩種DNA突變事件，提出了JC69+gap’、F81+gap’、HKY85+gap’和F84+gap’等一系列的改進(jìn)模型。同時(shí)，為比較和評估已有模型和改進(jìn)模型，分別以真實(shí)DNA序列