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Darwin’s Tree of Life is Numbered. Resolving the Origins of Species by Mass
Evolutionary Biology ( IF 1.9 ) Pub Date : 2020-10-24 , DOI: 10.1007/s11692-020-09517-7
Kevin M. Downard

A new view of the tree of life has been conceived and implemented to construct a molecular-based phylogeny for a wide range of animal species without the need for gene or protein sequences using mass map data in a so-called “phylonumerics” approach. Numerical mass map data generated following the proteolytic digestion of proteins expressed across an array of organisms are used to build phylogenetic-like mass trees using a purpose built MassTree algorithm. The algorithm inputs sets of numbers for each organism and builds the tree, by default, using a relaxed Neighbour-Joining Approach with mid-point rooting. Single point mutations are also uniquely identified from peptide mass differences and these mutations displayed on branches of the mass trees. Here a wide array of animal species comprising insects, fish, birds, land and aquatic reptiles, and large mammals are successfully resolved and correctly grouped according to their origins on such a number-based tree. The mass tree is found to be highly congruent with that generated using sequence data and can be used to study evolutionary pathways at the molecular protein level without sequence generation or alignment. Mass trees provide a useful complement and viable alternative to conventional gene sequence trees. The approach brings together previously disparate fields and provides a universally applicable means with which to represent life forms and their evolutionary history employing a new molecular-based phylogeny that should find widespread application among the evolutionary biology community.



中文翻译:

达尔文的生命之树已编号。大规模解析物种起源

已经构想并实施了一种新的生命树视图,即通过所谓的“系统同源性”方法中的质量图数据,为众多动物物种构建基于分子的系统发育,而无需基因或蛋白质序列。蛋白水解消化在一系列生物体之间表达的蛋白质后生成的数字质量图数据,用于使用专门构建的MassTree算法构建系统发育样质量树。该算法默认为每个有机体输入一组数字,并使用带有中间点生根的轻松Neighbour-Joining方法构建树。还可以从肽质量差异中唯一识别单点突变,这些突变显示在质量树的分支上。这里的动物种类繁多,包括昆虫,鱼类,鸟类,陆地和水生爬行动物,在这种基于数字的树上,大型哺乳动物得以成功解析并根据其起源正确分组。发现质量树与使用序列数据生成的质量树高度一致,可用于研究分子蛋白质水平的进化途径而无需序列产生或比对。质量树为常规基因序列树提供了有用的补充和可行的替代方法。该方法汇集了以前分散的领域,并提供了一种普遍适用的手段,该手段利用一种新的基于分子的系统进化论来代表生命形式及其进化史,应该在进化生物学界中得到广泛应用。发现质量树与使用序列数据生成的质量树高度一致,可用于研究分子蛋白质水平的进化途径而无需序列产生或比对。质量树为常规基因序列树提供了有用的补充和可行的替代方法。该方法汇集了以前分散的领域,并提供了一种普遍适用的手段,该手段利用一种新的基于分子的系统进化论来代表生命形式及其进化史,应该在进化生物学界中得到广泛应用。发现质量树与使用序列数据生成的质量树高度一致,可用于研究分子蛋白质水平的进化途径而无需序列产生或比对。质量树为常规基因序列树提供了有用的补充和可行的替代方法。该方法汇集了以前分散的领域,并提供了一种普遍适用的手段,该手段利用一种新的基于分子的系统进化论来代表生命形式及其进化史,应该在进化生物学界中得到广泛应用。质量树为常规基因序列树提供了有用的补充和可行的替代方法。该方法汇集了以前分散的领域,并提供了一种普遍适用的手段,该手段利用一种新的基于分子的系统进化论来代表生命形式及其进化史,应该在进化生物学界中得到广泛应用。质量树为常规基因序列树提供了有用的补充和可行的替代方法。该方法汇集了以前分散的领域,并提供了一种普遍适用的手段,该手段利用一种新的基于分子的系统进化论来代表生命形式及其进化史,应该在进化生物学界中得到广泛应用。

更新日期:2020-10-30
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