分子流行病学和分子进化流行病学
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第三节 分子溯祖理论

溯祖(coalescence)是指从一个种群中抽样到的当前等位基因序列在时间上可向后回溯到一个点,在这个点上它们共享一个共同的序列(等位基因)。溯祖方法的基础是保留有序列进化历史信息的DNA序列间有差异的等位基因。目前可用种群等位基因构建的基因树进行溯祖分析。比如现有n条序列构建的基因树,树上的节点(共祖事件)和枝长(分枝的长度)反映了等位基因的起源和经历的时间。如果从这n条序列的共同祖先开始观察,就会发现群体的演化历史会按照时间的推演而前进,并且祖先序列会不断地分化,直到最后形成“现在”的样子,在这个过程中,突变在后代序列之间造成越来越多的分歧。反之,也可以从现在的n条序列出发,去推断它们的共有祖先,突变造成的分歧一步步在上一代的祖先中消失,最近的突变最快消失,而略显古老的突变将逐渐消失,最古老的突变将在最后面消失,整个过程一直会持续到这n条序列回溯到它们的共同祖先,这就是溯祖的过程。如果把溯祖过程中的每一个祖先节点视为一次溯祖事件,那在溯祖过程中这n条序列形成的节点总数s(s次溯祖事件)发生的概率 p为2 n-1-s/(n-1)!。目前溯祖理论在理解物种和群体的进化历史方面具有很高的应用价值。