計算進化生物学では、研究対象となる生物の進化の歴史がわからないことが多いため、検証やベンチマークは難しい課題である。インシリコで配列進化をシミュレーションするコンピュータプログラムは、新しく開発された手法の検証や異なるアルゴリズムの比較を行うための有効なテストベッドであることがわかっている。しかし、現在のシミュレーションパッケージは、塩基の置換や挿入・欠失（indel）などのゲノムレベルの進化に焦点を当てているか、ゲノムの再編成や種分化のイベントなどのゲノムレベルの進化に焦点を当てているかのどちらかになりがちである。本研究では、塩基、コドン、アミノ酸の置換（単純モデルまたは混合モデル）、インデル、GC含有量の改善、遺伝子の重複、遺伝子の消失、遺伝子の融合、遺伝子の分裂、ゲノムの再編成、LGT（lateral gene transfer）、種分化など、ゲノムに作用するあらゆる進化の力をシミュレートすることを目的としたArtificial Life Framework（ALF）を紹介する。ALFのもう一つの特徴は、ユーザーフレンドリーでありながら強力なウェブインターフェイスである。ALFの有用性を2つの可能なアプリケーションで説明する。1)グロビン遺伝子重複後の選択に関する研究から得られたデータを再分析し、元の結論の統計的有意性を検証する。2)LGTが2つの確立された正統性推論法の精度を劇的に低下させることを実証する。ALFは、スタンドアローンのアプリケーションとして、またはウェブインターフェイスを介して利用できる。
manual
http://abacus.gene.ucl.ac.uk/daniel/alf/ALF_manual.pdf
ここではweb版を紹介します。
http://alfsim.org/#indexにアクセスする。
シミュレーションのパラメータファイルだけ発生させることもできる。
シミュレーションパラメータを選択する。global settingも３つ存在する。
Evolutionary reference unit
Root Genome
ツリーのルートにあるゲノムは、自身の配列で構成するか、ランダムに生成されたものを使用することもできる。
Species Tree
ALFはツリーに沿った配列をシミュレートする。このツリーはランダムに抽出されたものでも、tree of lifeからランダムに抽出することができる。また、独自のツリーを用意することもできる。
Sequence Types
Choose event to be added:
ここではglobal settingで”Globin Family”を選んだ。
結果のファイルには、結果の遺伝子配列、真のツリー、真のMSAが含まれる。
引用
ALF—A Simulation Framework for Genome Evolution
Daniel A. Dalquen, Maria Anisimova, Gaston H. Gonnet, Christophe Dessimoz
Mol Biol Evol. 2012 Apr; 29(4): 1115–1123
