Ученые пересчитали вероятность случайной схожести генов человека и обезьян

Ученые из Висконсинского университета разработали новый статистический тест, который проверяет вероятность наличия у животных различных таксонов общего предка. Препринт статьи опубликован на сайте BioRxiv.
Существующие методы определения степени родственной близости живых организмов имеют ряд недостатков. При сравнении нуклеотидной последовательностей двух молекул ДНК, взятых у различных животных, зачастую игнорируется, что их схожесть может быть продиктована иными причинами помимо общего происхождения. Например, существуют определенные предпочтения в заменах нуклеотидов, возникающих при репликации ДНК.
Исследователи предложили новые статистические методы, которые позволяют обойти эти ограничения. В своей работе они обратились к вопросу наличия общего предка у приматов, включая человека. Для этого ученые проверили нулевую гипотезу, которая заключалась в том, что кажущееся генетическое родство отрядов и семейств приматов является случайностью, и на самом деле у этих таксонов нет общего предка. С помощью теста биологи смогли оценить вероятность независимого происхождения 54 схожих ядерных генов из геномов различных приматов.
При сравнении двух подотрядов, мокроносых (Strepsirrhini) и сухоносых (Haplorrhini) обезьян, ученые рассчитали, что вероятность случайной схожести их генов составляет 10^-1680. Это сравнимо с вероятностью случайного выбора одного и того же атома 21 раз подряд из всех атомов в наблюдаемой Вселенной (около 10⁸⁰). При сравнении 16 семейств приматов вероятность оказывается еще меньше — 10^-2581 — и сравнима со случайным отбором одного атома из всех атомов вселенной 32 раза подряд. Кроме того, ученые заново оценили вероятность существования общего предка у человека и других приматов, и также отвергли нулевую гипотезу с вероятностью ошибки в 10^-4413, что лишний раз доказывает родство Homo sapiens с обезьянами.
Среди биологов-эволюционистов нет сомнений, что все известные живущие на Земле организмы происходят от общего предка. Он даже имеет специальное наименование — LUCA (Last Universal Common Ancestor), хотя в последнее время чаще говорят не о конкретном предке, а о «состоянии предка», LUCAS (LUCA-State), сообществе с мощным горизонтальным переносом генов, часть из которых потом были зафикированы в предках. Современные методы позволяют полностью прочесть геномы живых организмов и определить степень родства между ними, основываясь на схожести последовательностей нуклеотидов — строительных элементов ДНК. Сравнение геномов является предметом науки биоинформатики.