通过扩展调和框架重建蛋白质与基因系统发育树

真核编码基因的架构允许基因产生几种不同的蛋白质异构体。当前的基因系统发育重建方法利用每个基因单一蛋白质产物，忽略了有关可变蛋白质异构体的信息。这些方法常导致不准确的基因树重建，需要在用于系统发育树调和分析或基因产物系统发育重建之前进行校正。在此，我们提出一种新方法来重建准确的基因树和蛋白质树，该方法考虑了基因家族基因对可变蛋白质异构体的产生。我们将调和的概念扩展到蛋白质树，并定义了一个称为 MinDRGT 的新调和问题，其包括寻找一棵基因树，使与给定蛋白质树和给定物种树的双重调和代价最小化。我们定义了第二个称为 MinDRPGT 的问题，其包括在给定的物种树和一组蛋白质子树条件下，寻找使双重调和代价最小化的蛋白质树和基因树。我们针对某些问题版本提供了算法精确解与启发式解，并展示了应用于校正来自 Ensembl 数据库的基因树的结果。该启发式方法的实现可在 https://github.com/UdeS-CoBIUS/Protein2GeneTree 获取。