生物信息学学习笔记（二）

Hi-C

• 拓扑相关结构域(TAD)是基因组上空间上分隔的一些DNA序列，TAD平均长度在1M左右，其中包含一个或数个基因以及基因的调控元件——增强子(enhancer)。增强子不仅控制基因的表达时间还控制基因在不同细胞中的选择性表达。TAD由边界原件(boundary elements，也称为绝缘子)相互隔离，因此TAD内部的基因活性独立于其它TAD

群体进化

今天逛 生信技能树的时候发现了ydchen写的一篇关于群体进化名词解释的 帖子，写的很不错，所以我这里就copy一下了。要想生信学得好，还得多逛 生信技能树

• 等位基因频率：在一个群体中某类等位基因占该基因位点上全部等位基因数的比率
• 基因型频率：群体中某一基因型个体占群体总个数的比例。可以反映某一基因型个体在群体中的相对数量
• 群体：指生活在一定空间范围内，能够互相交配并生育具有正常生殖能力后代的同种个体群
• 遗传平衡定律(又称为哈迪·温伯格定律)：一个不发生突变、迁移和选择的无限大的相互交配的群体中，群体的基因频率和基因型频率将逐代保持不变
• 适合度：指一个个体能够生存并将基因传给下一代的能力，可用相同环境中不同个体的相对生育率来衡量
• 突变压力：一定条件下，一个群体的突变率可明显增加形成突变压力，使某个基因频率增高
• 选择压力：受某种环境条件的影响，某些突变型被选择所作用，使突变基因的频率降低
• 选择系数：指在选择作用下降低的适合度
• 群体分层：指群体内存在亚群的现象，亚群内部个体间的相互关系大于整个群体内部个体间的平均亲缘关系
• 核苷酸多态性(π)：衡量特定群体多态性高低的参数，是指在同一群体中随机挑选的两条DNA序列在各个核苷酸位点上变异的均值。π值越大说明其对应的亚群多态性越高
• 群体间固定指数(Fst)：衡量群体中等位基因频率是否偏离遗传平衡论比例的指标，用来研究不同群体间的分化程度。其取值为0到1，0代表两个群体未分化，其成员间是完全随机交配的；1代表两个群体完全分化，形成物种隔离，且无共同的多样性存在
• θw：Watterson’s 多态性估值，从理论上讲，在中性条件下应当有θw=4Neμ的平衡状态，Ne表示有效群体大小，μ表示每一代的序列突变率
• 连锁不平衡：相邻位点间的非随机关联，当一个位点上的某一等位基因与另一位点上的某一等位基因共同出现的概率大于随机组合的概率，则这两个位点存在连锁不平衡
• 瓶颈效应：由于环境骤变(如火灾、地震、洪水等)或者人类活动(如人工选择、驯化)，使得某一生物种群的规模迅速较少，仅有一小部分个体能够顺利通过瓶颈事件，在之后的恢复期内产生大量后代
• 随机遗传漂变：当一个种群中的生物个体的数量较少时，下一代的个体容易因为有的个体没有产生后代，或是有的等位基因没有传给后代，而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能(在经过一个以上的世代后)因此在这个群体中消失或者固定成为唯一的等位基因。这种现象就是随机遗传漂变
• 奠基者效应：有少数个体的基因频率决定了他们后代中的基因频率的效应，是一种极端的遗传漂变作用
• 迁移压力(又称为基因流)：由于某种原因，具有某一基因频率的群体的一部分移入基因频率与其不同的群体中并杂交定居，就会引起迁入群体的基因频率发生改变
• 有效群体大小：指与实际群体具有相同的基因频率方差或相同杂合度衰减率的理想群体大小，它反映了群体平均近交系数增量的大小以及群体遗传结构中基因的平均纯度
• 中性学说：认为分子水平上的大多数突变是中性的或近中性的，自然选择对它们不起作用，这些突变靠一代又一代的随机漂变而被保存或趋于消失，从而形成分子水平上的进化性变化或种内变异
• Tajima’s D值检验：在原有的平衡状态中θT=θW=4Neμ，所以D值为0，但是如果群体中存在许多低频率的等位基因(稀有等位基因)，使θT<θW，则D<0。相反，当群体中是中等频率的等位基因占主导时，θT>θW，D>0。Tajima把过多低频率等位基因的存在归咎为定向选择时，选择性消除会削弱原有等位基因在群体中的频率，而是新等位基因以低频率补充进来成为稀有等位基因。相反，如果中等频率等位基因占主导，则可能是平衡选择的结果，或者是种群大小在经历瓶颈效应时使稀有等位基因丢失。因此当Tajima’s D显著大于0时，可用于推断瓶颈效应和平衡选择；Tajima’s D显著小于0时，可用于推断群体规模放大和定向选择。由于平衡选择和正向选择都属于正选择的范畴，因此只要D值显著偏离0就可能是自然选择的结果，而当D值不显著偏离0时则中性零假说不能被排除
• 正选择：自然选择“选留”一些稀少的等位基因，拥有这些等位基因的个体能繁殖更多的后代，这样的突变基因往往具有与原来基因不同的功能，而且该功能使得拥有它的生物更能适应环境
• 负选择：自然选择淘汰一些稀少的等位基因，拥有这些等位基因的个体不能繁殖或者繁殖很少的后代，这些基因往往丧失了功能
• 平衡选择：是一种关于自然选择保持种群内遗传多态性的假说，是在一些等位基因上杂合的基因型的系列，这些等位基因的纯合体仅在正常的杂交群体中少量个体中存在，并且在适合度上低于杂合体，然后将会出现有利于在许多座位上发展复等位基因系列的选择压力
• 正向选择：是指生存环境中的方向性选择(自然选择)或品种的人工定向选择
• 选择性消除：指由于最近较强的正向自然选择，一个突变位点相邻DNA上的核苷酸之间的差异性下降或消除
• 微进化：群体在世代过程中等位基因频率的变化，成为微进化即发生在物种内的遗传变化
• 大进化：从现有物种中产生新物种的过程，是微进化扩展、累积的结果
• 趋同进化：在突变和选择的作用下，不同物种间具有趋同进化的趋势，这种现象称为趋同进化
• 遗传负荷：如果一个群体的突变不断积累，并且这些突变是有害的，就会出现适合度下降。这种现象称为遗传负荷