Detekce pozitivní selekce na molekulární úrovni

Abstract

The rise in computational power and available genomic data has made it possible to examine the traces of selection on nucleic acid sequences. To gain the most relevant results, we need to know how are said traces created, what are their properties, how to detect them and which methods to use in a given set of circumstances. This bachelor thesis is dedicated not only to the methods we use to detect positive selection and their underlying principles, but also to the theoretical models, which allowed their conception, neutral theories, against which we test our traces and the traces themselves. Due to the dynamic nature of the genome, alongside the data we have available, the properties of the selection traces are the most important factor for picking one of the methods we have available. Especially since, speaking in the terms of an evolutionary scale, certain traces are created swiftly and disappear soon afterwards, while the formation of others requires large periods of time. Keywords: darwinian selection, positive selection, statistical methods, selection detection, dna, molecular data

Nárůst výpočetního výkonu a množství dostupných genomických dat nám v dnešní době umožňuje zkoumat stopy selekce na sekvencích nukleových kyselin. Abychom získali co nejrelevantnější výsledky, je třeba se zamyslet nad tím, jak tyto stopy vznikají, jaké vlastností mají, jak je detekovat a ve kterých případech používat které metody. V této bakalářské práci se budeme věnovat nejen samotným metodám detekce selekce a jejich principům, ale i teoretickým modelům umožňujícím jejich vznik, neutrálním teoriím, vůči kterým můžeme stopy selekce srovnávat, ale také oněm stopám samotným. Vzhledem k dynamice genomu jsou totiž pro volbu metody, krom dostupných dat, rozhodující právě vlastnosti těchto stop. Zejména, když vezmeme v potaz, že některé stopy vznikají v evolučním měřítku za poměrně krátkou dobu a brzy po selekci opět mizí, zatímco vznik jiných trvá velmi dlouhou dobu. Klíčová slova: darwinovská selekce, pozitivní selekce, statistické metody, detekce selekce, dna, molekulární data