基因组并不是基因的随机拼凑,其中有有些DNA片段在基因的成分或编码功能上与别的区域有很大的不同,它们被称为基因组岛屿(Genomic islands),它们被可能是基因组的“外来居民”,即通过基因水平转移(horizontal gene transfer, HGT)的方式进入基因组。这篇论文介绍了一种鉴别基因组“外来居民”的方法。
微生物基因组中的“外来居民”的比例有多有少,有些基因组存在多于20%的“外来居民”,有多种方法用于鉴别出这些居民,如根据这些外来基因在密码子、氨基酸成分的组成不同,或根据构建系统进化树的方法等等,但可能每种方法都有其不足,每种方法只能找到一部分的外来基因。通过基因水平转移得来的基因片段具有一定的长度,所以,外来的基因很可能是成簇排列,这已经有了一些生物学证据,比如说与病原相关的基因簇通常成簇排列形成“岛屿”,在非致病菌中也存在一些大的基因岛屿。
这篇文章预测基因岛的基本原理是:在亲缘关系很近的物种中,他们的密码子使用频率是相近的。
参考文献:
Rainer Merkl
SIGI: Score-based identification of genomic islands.
BMC Bioinformatics 2004, 5:22
http://www.biomedcentral.com/1471-2105/5/22/abstract/