加权基因组距离难以限制转座的比例

两个基因组之间的基因组距离，即将一个基因组转化为另一个基因组所需的最少基因组重排次数，在比较基因组学研究中常被用作衡量基因组进化接近程度的指标。然而，在包含显著不同“能力”的重排模型（例如，反转（“弱”且最频繁的重排）和转座（更“强大”但罕见））中，基因组距离通常对应于具有大量转座的转化，这在生物学上是不恰当的。加权基因组距离是一种传统方法，通过为转座分配一个相对权重 α > 1 来限制其比例。先前的一些研究解决了计算 α ≤ 2 时加权基因组距离的问题。利用环状基因组上的多断点重排模型（该模型同时捕捉了反转（建模为 2-断点）和转座（建模为 3-断点）），我们证明对于 α ∈ (1,2]，最小权重转化可能完全由转座组成，这意味着相应的加权基因组距离实际上并未达到其限制转座比例的目的。我们进一步证明，对于 α ∈ (1,2)，最小权重转化不依赖于该区间内 α 的特定选择。我们给出了此类转化的完整刻画，并表明它们与同时具有最短长度且对基因组造成最少断裂的转化一致。我们的结果也为以下经验观察提供了理论基础：当 α < 2 时，在最小权重转化中，转座比反转更受青睐。