Филостратиграфический анализ генных сетей заболеваний человека

Филостратиграфический анализ - это подход к исследованию эволюции генов, позволяющий определить время возникновения генов за счет анализа филогенетических деревьев организмов, обладающих ортологичными к исследуемому генами. Такой анализ может открыть важные этапы в эволюции как организма в целом, так и групп функционально связанных генов, в частности генных сетей. В дополнение к исследованию времени возникновения гена изучается уровень его генетической изменчивости и то, какому типу отбора подвержен ген по отношению к наиболее близкородственным организмам. С помощью приложения Orthoscape были проанализированы генные сети из базы данных KEGG Pathway, Human Diseases, ассоциированные с заболеваниями человека. Выявлено, что большинство генов, описанных в генных сетях, подвержены стабилизирующему отбору, обнаружена высокая достоверная корреляция между временем возникновения гена и уровнем генетической изменчивости, которой он подвержен, - чем моложе ген, тем выше уровень генетической изменчивости. Было также показано, что среди проанализированных генных сетей наибольшая доля эволюционно молодых генов обнаружена в сетях, связанных с заболеваниями иммунной системы (65 %), а эволюционно древних генов - в сетях, ответственных за формирование зависимостей человека от веществ, вызывающих привыкание к химическим соединениям (88 %); генные сети, связанные с развитием инфекционных заболеваний, вызванных паразитами, достоверно обогащены эволюционно молодыми генами, а генные сети, ответственные за развитие специфических типов рака, - эволюционно древними генами.