Calculateur de rapport Ka/Ks

Le ratio Ka/Ks, également connu sous le nom de ratio de taux de substitution non synonyme/synonyme, est une mesure essentielle en évolution moléculaire et en génétique. Il quantifie la pression évolutive sur un gène codant pour une protéine. Un ratio Ka/Ks supérieur à 1 indique une sélection positive (évolution adaptative), inférieur à 1 suggère une sélection négative (sélection purifiante) et égal à 1 implique une évolution neutre.

Contexte historique

Le concept de comparaison des taux de substitution non synonymes (Ka) aux taux de substitution synonymes (Ks) découle de la compréhension que toutes les mutations dans la séquence d'un gène n'affectent pas la protéine qu'il code. Cette comparaison permet de distinguer les changements évolutifs qui modifient la fonction des protéines de ceux qui ne le font pas.

Formule de calcul

La formule de calcul du ratio Ka/Ks est simple :

\[ \text{Ratio Ka/Ks} = \frac{\text{Ka}}{\text{Ks}} \]

où :

• \(Ka\) est le taux de substitution nucléotidique non synonyme,
• \(Ks\) est le taux de substitution nucléotidique synonyme.

Calcul d'exemple

Si le taux de substitution non synonyme (Ka) est de 0,2 substitutions par site par million d'années, et le taux de substitution synonyme (Ks) est de 0,1 substitutions par site par million d'années, le ratio Ka/Ks serait :

\[ \text{Ratio Ka/Ks} = \frac{0,2}{0,1} = 2 \]

Importance et scénarios d'utilisation

Le ratio Ka/Ks est largement utilisé en génomique et en biologie évolutive pour analyser les pressions sélectives sur les gènes à travers différentes espèces ou au sein des populations. Il aide à identifier les gènes qui évoluent soit plus rapidement, soit plus lentement que prévu en vertu de l'évolution neutre, fournissant des informations sur les changements fonctionnels.

FAQ courantes

1. Que signifie un ratio Ka/Ks supérieur à 1 ?

   • Un ratio supérieur à 1 suggère que le gène subit une sélection positive, où des mutations non synonymes avantageuses sont sélectionnées.

2. Le ratio Ka/Ks peut-il identifier la sélection purifiante ?

   • Oui, un ratio inférieur à 1 indique une sélection purifiante, où les mutations délétères sont éliminées de la population, préservant la fonction de la protéine.

3. Est-il possible que le ratio Ka/Ks soit exactement égal à 1 ?

   • Un ratio de 1 est théoriquement possible et impliquerait une évolution neutre ; cependant, la neutralité exacte est rare dans la nature.

Cette calculatrice facilite le calcul du ratio Ka/Ks, fournissant un outil essentiel pour les chercheurs qui étudient l'évolution génétique et la fonction des protéines.