Komparativ analys av aeroba och anaeroba prokaryoter för att identifiera korrelation mellan syrebehov och genernas funktionella associationsmönster

Prokaryoternas verksamhet är avgörande för miljöns utformning, och påverkas också i hög grad av miljön. Med de betydande framstegen inom sekvensering av genom och metagenom och den information om ekologiska sammanhang som snart kommer att standardiseras kommer miljöcentrerad komparativ genomik att komplettera artcentrerad komparativ genomik och belysa hur miljöer har format och upprätthållit prokaryotiska mångfalden. I den här artikeln rapporterar vi våra preliminära studier av associationsanalysen av en särskild duo av genomiska och ekologiska egenskaper hos prokaryoter – gen-genen-funktionella associationsmönster i förhållande till syrebehovsförhållanden. Vi fastställer först en stokastisk modell för att beskriva genarrangemang på kromosomer, utifrån vilken den funktionella associationen mellan gener kvantifieras. Måtten för den funktionella kopplingen mellan gener och gener valideras med hjälp av ontologin för biologiska processer och KEGG-annotationer för banor. Student’s t-test utförs sedan på aeroba och anaeroba organismer för att identifiera de genpar som uppvisar olika funktionella associationsmönster i de två olika syrebehovsförhållandena. Eftersom det är svårt att utforma och genomföra biologiska experiment för att validera dessa samband mellan arvsmassa och miljö som har uppstått genom långsiktiga ackumulerade interaktioner mellan arvsmassa och miljö, genomför vi slutligen beräkningsvalideringar för att avgöra om en organisms syrebehovsförhållanden kan förutsägas på grundval av funktionella sambandsmönster mellan gener och gener. Den rapporterade studien visar på förekomsten och betydelsen av sambandsförhållandena mellan vissa funktionella gen-gen-associeringsmönster och syrebehovsförhållandena hos prokaryoter, liksom effektiviteten hos den antagna metoden för sådan analys av sambandsförhållandena.