系统发育基因组学的数学

当今生物学中的重大挑战正由强大的高通量技术所塑造,这些技术已经揭示了众多生物的基因组、基因的全局表达模式以及群体内变异的详细信息。因此,我们首次能够提出关于基因组演化、基因结构及其调控、以及个体基因型与表型之间联系的基本问题。这些问题的答案都依赖于计算、统计和数学等诸多领域的进展。基因组表征的快速增长催生了一门称为系统发育基因组学(Phylogenomics)的新学科。该学科由生命科学的两个主要领域结合而成:基因组学(Genomics),即研究基因与基因组的功能和结构;以及分子系统发育学(Molecular Phylogenetics),即研究生物及其基因组的层级演化关系。本文旨在为数学家提供这一新兴领域的初步介绍,并讨论源于系统发育基因组学的特定数学问题与发展。