一种包含对称性的基因组重排代数方法

在众多通过基因组重排模型计算进化距离的现代化方法中，大多数都局限于特定的基因组建模假设以及受限的允许重排类别。在“位置范式”中，基因组被表示为指示每个区域位置（及方向）的置换，这使得一种精细的基于模型的方法成为可能，人们可以选择生物学上合理的重排并为其赋予相对概率/代价。在此，必须进一步将基因组任何潜在的结构对称性纳入计算，并确保该对称性在模型中得到体现。在我们近期引入的“基因组代数（genome algebras）”框架中，每个基因组对应于一个同时包含其所有固有物理对称性的元素。这些代数的表示论随后提供了一种通过重排作为马尔可夫链的自然进化模型。尽管将该框架应用于计算具有“实用”区域数量的基因组距离目前在计算上不可行，我们认为这是一项重要的理论进展：人们可以纳入不同的基因组建模假设，计算各种基因组距离，并在不同重排模型下比较结果。本文旨在展示其中一些特性。