蛋白质家族大小幂律分布的进化含义

当今基因组带有进化过程的印记。最强有力的表征之一是在不同物种中执行相似生物学功能的蛋白质家族之间存在的序列同源性。随着遗传信息在进化中被复制，一个家族中的蛋白质数量可随时间增长。我们探究进化如何主导这些家族的大小分布。从两个模型得到家族大小的理论预测：一个是单个基因复制模型，另一个是全基因组复制模型。将这些模型的预测与若干已完成全基因组测序生物的家族大小分布进行比较。我们发现自然界中的蛋白质家族大小分布遵循幂律分布。将这些结果与模型系统比较，我们得出结论：在所考察的物种中，基因组复制是导致遗传物资增加的主导机制。