收敛-发散模型：建模基因在时间上的流动的 phylogenetic 树的推广

phylogenetic 树是演化过程的简单模型。它们描述了从共同祖先派生出来的 taxa 的条件独立的演化过程。 phylogenetic 树通常不够灵活，无法充分描述所有演化过程。例如，引入性杂交作用，其中基因可以从一个 taxa 流向另一个 taxa。 phylogenetic 网络模型用于描述 phylogenetic 树无法完全描述的演化过程。然而，许多 phylogenetic 网络模型假设祖先 taxa 瞬时合并以形成“杂合”后代 taxa。相反，我们的收敛-发散模型保留单一的底层“主”树，但允许在任意时间范围内进行基因流动。或者，收敛-发散模型可以描述导致 taxa 在时间范围内变得更相似的其他生物学过程，如复制进化。本文提出了基于最大似然比率的新算法，用于推断 N-taxa 收敛-发散模型中的大多数特性，许多特征是一致的，使用基于四谱系的方法。这些算法可应用于限制在基因或基因组窗口上的多序列对齐，或用于基因存在/缺失数据集。