Ka/Ks 比值计算器

Ka/Ks比率：解读蛋白编码基因的进化压力

Ka/Ks比率，也被称为非同义替换率与同义替换率之比，是分子进化和遗传学中一个重要的指标。它量化了蛋白质编码基因的进化压力。

解读:

• Ka/Ks > 1: 表明基因正在经历正向选择 (适应性进化)，有利的非同义突变被选择保留。
• Ka/Ks < 1: 表明基因正在经历负向选择 (纯化选择)，有害的突变被从种群中移除，以保持蛋白质功能。
• Ka/Ks = 1: 理论上表明中性进化，但实际上纯中性进化非常罕见。

历史背景:

比较非同义替换率 (Ka) 与同义替换率 (Ks) 的概念源于对基因序列中并非所有突变都会影响其编码蛋白的理解。这种比较有助于区分改变蛋白质功能的进化变化和不影响蛋白质功能的变化。

计算公式:

Ka/Ks 比率的计算公式很简单：

Ka/Ks 比率 = Ka / Ks

其中：

• Ka 是非同义核苷酸替换率。
• Ks 是同义核苷酸替换率。

示例计算:

如果非同义替换率 (Ka) 为每百万年每位点 0.2 次替换，同义替换率 (Ks) 为每百万年每位点 0.1 次替换，则 Ka/Ks 比率为：

Ka/Ks 比率 = 0.2 / 0.1 = 2

重要性和应用场景:

Ka/Ks 比率广泛用于基因组学和进化生物学，分析不同物种或种群之间基因的选择压力。它有助于识别比中性进化预期更快或更慢进化的基因，从而提供对功能性变化的见解。

常见问题解答:

1. Ka/Ks 比率大于 1 表示什么？

   • 大于 1 的比率表明基因正在经历正向选择，有利的非同义突变被选择保留。

2. Ka/Ks 比率可以识别纯化选择吗？

   • 可以，小于 1 的比率表明纯化选择，有害的突变被从种群中移除，以保持蛋白质功能。

3. Ka/Ks 比率可能正好为 1 吗？

   • 比率为 1 在理论上是可能的，并且表明中性进化；然而，纯中性进化在自然界中很少见。

这个计算器可以方便地计算 Ka/Ks 比率，为研究遗传进化和蛋白质功能的研究人员提供了一个重要的工具。