来自死者的侧向基因转移

在系统发育研究中，分子序列的进化被假定是沿着现存物种祖先所追溯的系统发育树发生的。然而，在存在侧向基因转移（LGT）的情况下，事实可能并非如此，因为发生基因转移的物种谱系可能已经灭绝或未被采样。由于指定或重建所有物种的完整系统发育树并不可行，我们必须通过对产生完整系统发育树的物种形成动力学进行建模，来描述所表示的系统发育树之外的基因进化。我们证明，如果采样物种的数量远少于现有物种的总数，那么绝大多数基因转移事件涉及向已灭绝或未采样谱系的物种形成及其沿这些谱系的进化。我们表明，基因沿已灭绝或未采样谱系的进化可以很好地近似为由少数全局参数描述的独立进化谱系。利用这一结果，我们推导了一种算法来计算基因树的概率，并在给定采样物种系统发育树的情况下恢复最大似然协调关系。通过对来自 36 种蓝细菌的 473 个近通用基因家族进行检查，我们发现近三分之一的转移事件（28%）显示出沿已灭绝物种进化的拓扑特征，但只有约 6% 的转移事件可追溯至采样蓝细菌共同祖先之前。