Phylogenie-bewusste Gap-Platzierung verhindert Fehler in der Sequenzausrichtung und evolutiven Analyse

Die genetische Sequenzausrichtung ist die Grundlage vieler evolutiver und vergleichender Studien, und Fehler in den Ausrichtungen führen zu Fehlern in der Interpretation von evolutiven Informationen in Genomen. Traditionelle Methoden der mehrfachen Sequenzausrichtung ignorieren die phylogenetischen Implikationen von Gap-Mustern, die sie erzeugen, und schlussfolgern systematisch voreingenommene Ausrichtungen mit übermäßigen Löschungen und Substitutionen, zu wenigen Einfügungen und unplausiblen Insertion-Deletions-Ereignis-Historien. Wir präsentieren eine Methode, die diese systematischen Fehler verhindert, indem sie Einfügungen und Löschungen als unterschiedliche evolutionäre Ereignisse erkennt. Wir zeigen theoretisch und praktisch, dass dies die Qualität der Sequenzausrichtungen und nachgelagerter Analysen über ein breites Spektrum realistischer Ausrichtungsprobleme verbessert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Einfügungen und Sequenzumschaltungen häufiger sind als derzeit gedacht und stellen das herkömmliche Bild der Sequenzevolution sowie die Mechanismen funktioneller und struktureller Veränderungen in Frage.