Integrated pipeline for inferring the evolutionary history of a gene family embedded in the species tree: a case study on the STIMATE gene family.
Integrated pipeline for inferring the evolutionary history of a gene family embedded in the species tree: a case study on the STIMATE gene family.
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用于推断物种树中嵌入的基因家族进化历史的综合管道：STIMATE 基因家族的案例研究。
DOI：
10.1186/s12859-017-1850-2
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发表时间：
2017-10-03
影响因子：
3
通讯作者：
Lin K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Song J;Zheng S;Nguyen N;Wang Y;Zhou Y;Lin K
由于系统发育推理是解决许多进化问题的重要基础，因此已经开发出大量的算法。其中一些算法已通过整合基因进化模型进行了改进，以期适应进化过程的层次结构。然而，据我们所知，仍然没有一个统一的模型或算法，可以通过逐步或同时的方法考虑所有的进化过程。在现有的三种系统发育推理算法的基础上，建立了一个完整的流水线，用于推理给定基因家族的进化历史，该流水线可以模拟基因序列进化、基因复制丢失、基因转移和多物种融合过程。作为一个案例研究，我们应用这个管道的STIMATE（TMEM 110）基因家族，最近有报道称，发挥了重要作用，在存储操作的钙离子内流（SOCE）介导的奥赖和STIM蛋白。我们在69个已测序的脊索动物基因组中推断了它们的系统发育树。通过将三种树重构算法与不同的进化模型相结合，构建了一个基因家族进化历史的推理流水线，并展示了其应用。本文的在线版本（10.1186/s12859-017-1850-2）包含补充材料，可供授权用户使用。
Because phylogenetic inference is an important basis for answering many evolutionary problems, a large number of algorithms have been developed. Some of these algorithms have been improved by integrating gene evolution models with the expectation of accommodating the hierarchy of evolutionary processes. To the best of our knowledge, however, there still is no single unifying model or algorithm that can take all evolutionary processes into account through a stepwise or simultaneous method. On the basis of three existing phylogenetic inference algorithms, we built an integrated pipeline for inferring the evolutionary history of a given gene family; this pipeline can model gene sequence evolution, gene duplication-loss, gene transfer and multispecies coalescent processes. As a case study, we applied this pipeline to the STIMATE (TMEM110) gene family, which has recently been reported to play an important role in store-operated Ca2+ entry (SOCE) mediated by ORAI and STIM proteins. We inferred their phylogenetic trees in 69 sequenced chordate genomes. By integrating three tree reconstruction algorithms with diverse evolutionary models, a pipeline for inferring the evolutionary history of a gene family was developed, and its application was demonstrated. The online version of this article (10.1186/s12859-017-1850-2) contains supplementary material, which is available to authorized users.
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通讯作者：
--
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2009-08-01
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Bioinformatics (Oxford, England)
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