Ka/Ks 比率計算機

Ka/Ks比、別名非同義置換/同義置換率比は、分子進化と遺伝学において重要な指標です。これは、タンパク質コード遺伝子に対する進化圧を定量化します。Ka/Ks比が1より大きい場合は正の選択（適応進化）、1より小さい場合は負の選択（精製選択）、1に等しい場合は中立進化を示します。

歴史的背景

非同義（Ka）と同義（Ks）の置換率を比較するという概念は、遺伝子の配列のすべての変異が、それがコードするタンパク質に影響を与えるわけではないという理解から生まれました。この比較は、タンパク質機能を変える進化的な変化を、そうではない変化と区別するのに役立ちます。

計算式

Ka/Ks比を計算するための式は簡単です。

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

ここで：

• \(Ka\)は非同義ヌクレオチド置換率です。
• \(Ks\)は同義ヌクレオチド置換率です。

計算例

非同義置換率（Ka）が100万年につき部位あたり0.2回の置換、同義置換率（Ks）が100万年につき部位あたり0.1回の置換の場合、Ka/Ks比は次のようになります。

\[ \text{Ka/Ks比} = \frac{0.2}{0.1} = 2 \]

重要性と使用シナリオ

Ka/Ks比は、ゲノミクスと進化生物学において広く使用されており、異なる種または集団全体で遺伝子の選択圧を分析するために使用されます。これは、中立進化の下で予想されるよりも急速にまたは遅く進化している遺伝子を特定するのに役立ち、機能的な変化に関する洞察を提供します。

よくある質問

1. Ka/Ks比が1より大きい場合、何を意味しますか？

   • 1より大きい比は、遺伝子が正の選択を受けており、有利な非同義変異が選択されていることを示唆しています。

2. Ka/Ks比で精製選択を特定できますか？

   • はい、1より小さい比は精製選択を示しており、有害な変異が集団から除去され、タンパク質機能が維持されています。

3. Ka/Ks比が正確に1になることは可能ですか？

   • 1の比は理論的には可能であり、中立進化を示唆しますが、自然界で完全な中立性はまれです。

この計算機は、Ka/Ks比の計算を容易にし、遺伝子進化とタンパク質機能を研究する研究者にとって不可欠なツールを提供します。