Упрощенная HTML-версия
Применение подобного алгоритма позволяет сравнить поведение
моделируемой популяции при разной степени корреляций нуклеотидных
замен, задаваемой в матрице взаимодействий между нуклеотидами и при
наличии или отсутствии рекомбинационных процессов в популяции, по
этому, можно будет оценить влияние выявленных особенностей вирусно
го генома для каждого генотипа на микроэволюцию хантавирусов.
Таким образом, для того чтобы понять, как выявленные особенности
организации генома хантавирусов способны повлиять на микроэволюцию
вирусных последовательностей, была создана имитационная модель, реа
лизующая один из генетических алгоритмов эволюционного моделирова
ния. К такому моделированию прибегают при неполноте имеющихся дан
ных, описывающих сложные системы [2].
Определение параметров модели.
В настоящее время невозможно
точно определить, что в структуре первичной последовательности сегмен
тов влияет на их селективную ценность и по каким именно критериям ве
дется отбор в природе. Однако проведенный анализ изменчивости и кон
сервативности S - и М - сегментов показывает неодинаковую консерва
тивность первичной структуры различных фрагментов последовательно
сти вдоль сегментов и позволяет, по крайней мере, для S -сегмента выде
лить четыре наиболее консервативные части, характерные для большин
ства хантавирусов и сохраняющиеся в их структуре даже при сравнении
разных генотипов.
Исходя из необходимости сохранения вторичной и третичной струк
туры белков, можно предположить, что у каждого генотипа должна быть
какая-то устойчивая схема расположения аминокислот или нуклеотидов,
которая не меняется (по крайней мере, в границах представителей одного
генотипа) даже при возникновении мутаций. И, следовательно, есть ами
нокислотные позиции, в которых не могут возникать замены без измене
ния нуклеотидов в других позициях последовательности, что предполага
ет наличие корреляции между нуклеотидами. Учитывать подобные кор
реляции проще всего с помощью матрицы взаимодействия.
Для моделирования эволюции последовательностей с учетом согла
сованности возникающих мутаций подсчитываются переходные вероят
ности P(ji j 2j ii,i2) для нахождения каждого нуклеотида типа
\\
в каждой по
зиции с номером j, в кодирующей последовательности в зависимости от
нахождения каждого нуклеотида типа i2в позиции j2, где i i , i2= 1,2, 3, 4
(А, Т, С, G), a jj , j 2меняются от 1до L. Это позволяет построить матрицу
взаимодействия Р размерностью (L,L,4,4), используемую при моделиро
вании с учетом корреляций. Для каждого генотипа хантавирусов рассчи
тывается отдельная матрица.
Определение расстояний меязду последовательностями.
При ана
лизе результатов моделирования для ускорения работы программы и вы
154