包括KTH电脑科学和计算生物学教授Jens Lagergren在内的一个国际研究小组已开发出一种识别基因如何进化的较好的方法。

新的模型和方法提供了一种了解基因历史的方法，Lagergren教授说。但是从长远来看，该研究能更好地理解物种是如何进化并为处理抗生素耐药性打下基础。

在许多情况下物种进化可以被描绘成一棵树。同样它可以说是用于描述基因家族，即在发现的物种上密切相关的基因具有相似的功能。

基因家族携带的信息可以因单个DNA位置的突变，以及较大变化如整个基因丢失或复制而发生改变。

后者会生成基因家族中全新的基因。在细菌中，同一物种内基因常常是在个体之间转移的。它们还会从一个物种跳到另一个物种，这就是在不同菌株之间抗生素耐药性传播的方式。

“探索在进化过程中不同的基因家族是如何出现的对于理解不同基因是怎样与另一个基因相关上是很重要的， ” Lagergren教授说。

“基因树中有分支的地方，该基因会具有新的功能， ”他说。

Lagergren教授曾与瑞典皇家理工学院和科学生活实验室（SciLifeLab）的同事们开发出概率模型，这更能详细描述基因树是如何进化发展的，以及什么时候基因终于从一个物种中跃升到该物种的另一个基因。

通过他们基于数学模型和贝叶斯分析方法，研究人员成功地为那些对跳跃基因及其所携带的特征感兴趣的生物学家开发出了工具。

“贝叶斯分析允许从已取得的现实的观察开始，看看哪个模型是最有可能给出这样的观察的， ” Lagergren教授说。 “这太费时不能手工完成，但有电脑的帮助是可行的。”

他将此模型用于两组细菌品种，发现新方法比传统的非统计方法要好得多。

“现在它还是了解基因历史的纯粹的基础研究，”他说。 “然而，从长远来看，该模型可以对不同物种如何进化而且彼此相关的，不仅通过直接的继承，也可通过基因转移有更深的了解。 ”

该方法和模型能更好地观察两个物种之间的亲缘关系。

Lagergren教授补充说，该方法提供了对付抗生素耐药性的一个基础。

“此方法描述了一种算法及相关软件，这对于研究细菌和基因横向传递如抗生素耐药性的科研人员来说是一个重要的工具， ”他说。

这项工作非常重要， Lagergren教授有一篇科学文章已经被系统生物学杂志（影响因子12 ）接受。

该研究小组人员还包括斯德哥尔摩大学、法国里昂大学生物进化生物学实验室和加拿大蒙特利尔麦吉尔大学计算机科学院麦吉尔生物信息学中心的研究人员。

2014年4月