一项开创性的研究发现，进化并不像之前认为的那样随机，这可能使科学家能够探索哪些基因能够应对现实世界的问题，如抗生素耐药性、疾病和气候变化。
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，挑战了关于进化不可预测的长期信念，并发现一个基因组的进化轨迹可能受其进化历史影响，而非由多种因素和历史意外确定。
这项研究由诺丁汉大学生命科学学院的詹姆斯·麦金尼教授、艾伦·比文博士以及诺丁汉特伦特大学的玛丽亚·罗莎·多明戈-萨南内斯博士领导。
研究团队对一个细菌物种的完整基因组进行了分析，以回答一个至关重要的问题，即进化是否可预测，或者一些基因组的进化路径是否取决于其历史，因此今天无法预测。
利用随机森林等机器学习方法，团队利用来自单一细菌物种的2,500个完整基因组的数据集，进行了数十万小时的计算机处理，以解答这个问题。
在将数据输入高性能计算机后，团队首先从每个基因组的每个基因中制作了“基因家族”。
“通过这种方式，我们可以在不同基因组之间进行比较”，多明戈-萨南内斯博士说。
一旦确定了家族，团队分析了这些家族在某些基因组中的出现模式和在其他基因组中的缺失。
“我们发现，当某个特定的其他基因家族已经存在时，有些基因家族从未出现在一个基因组中，而在其他情况下，有些基因非常依赖于另一种基因家族的存在。”
实际上，研究人员发现了一个看不见的基因生态系统，其中基因可以相互合作或相互冲突。
“基因之间的这些相互作用使得进化的某些方面有些可预测，而且，我们现在有了一个工具，可以帮助我们进行这些预测”，多明戈-萨南内斯博士补充道。
比文博士说：“通过这项工作，我们可以开始探索哪些基因支持抗生素耐药基因，例如。因此，如果我们试图消除抗生素耐药性，我们不仅可以针对焦点基因进行作用，还可以针对其支持基因进行作用。”
我们可以使用这种方法合成新型的基因结构，以开发新药物或疫苗。了解了我们现在知道的东西，打开了许多其他发现的大门。”
这项研究的意义深远，可能导致 -
整个研究可在此处找到。
故事来源
更多信息请联系诺丁汉大学生命科学学院詹姆斯·麦金尼教授，邮箱为james.McI。
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