介紹：
一項開創性的研究挑戰了進化是完全不相容的信念。 研究人員發現，基因組的進化軌跡可能受到其進化歷史的影響，為合成基因組設計、抗生素耐藥對抗、減緩氣候變化和個性化醫療提供了啟示。
關鍵事實：
研究人員質疑演化論的不可接受性，並提出了進化受基因組歷史影響的觀點。
該研究通過了解基因之間的相互作用，為各個領域提供了實際應用。
潛在的好處包括新的基因組設計、有針對性的抗生素耐藥性**、氣候變化解決方案和改進的個性化醫療。
**： 諾丁漢大學
一項開創性的研究發現，進化並不像以前想象的那麼困難**，這使得科學家有可能探索哪些基因可用於解決現實世界的問題，例如抗生素耐藥性、疾病和氣候變化。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，挑戰了長期以來關於進化不可接受性的信念，並發現基因組的進化軌跡可能受到其進化歷史的影響，而不是受到眾多因素和歷史偶然性的影響。
該研究由諾丁漢大學生命科學學院的James McKinney教授和Alan Biven博士以及諾丁漢特倫特大學的Maria Rosa Domingo-Sanans博士領導。
這項研究的意義同樣具有革命性，“該研究的主要作者麥金尼教授說，”通過證明進化並不像我們曾經認為的那樣隨機，我們為合成生物學、醫學和環境科學開啟了一扇可能性的大門。 ”
研究小組分析了泛基因組 - 給定物種內所有基因的完整集合 - 以回答乙個關鍵問題：進化是否可能，或者基因組的進化路徑是否取決於其歷史，因此不是今天。
使用一種稱為隨機森林的機器學習方法，結合來自單個細菌物種的2,500個完整基因組的資料集，該團隊進行了數十萬小時的計算機處理來解決這個問題。
在將資料輸入高效能計算機後，該團隊首先從每個基因組中的每個基因中製作了“基因家族”。
通過這種方式，我們可以在基因組之間進行相似性比較，“Domingo-Sanans博士說。
一旦確定了這些家族，研究小組就分析了它們在某些基因組中的存在模式，而在其他基因組中則缺失。
“我們發現，當另乙個特定基因家族已經存在時，某些基因家族永遠不會出現在乙個基因組中，而在其他情況下，某些基因非常依賴於另乙個基因家族的存在。 ”
事實上，研究人員已經發現了乙個看不見的生態系統，基因可以相互合作或衝突。
這些基因之間的相互作用使進化的某些方面成為可能，我們現在有一種工具可以幫助我們製造它們，Domingo-Sanans博士補充道。
“例如，通過這項工作，我們可以開始探索哪些基因”支援“抗生素耐藥基因。 因此，如果我們試圖消除抗生素耐藥性，我們不僅可以靶向焦點基因，還可以靶向它們的支援基因。 ”
我們可以使用這種方法來合成可用於開發新藥或疫苗的新型遺傳結構。 了解我們現在所知道的，為我們開啟了一扇通往其他發現的大門。 ”
這項研究的影響是深遠的，可能導致：
新穎的基因組設計使科學家能夠設計合成基因組，為操縱遺傳物質提供路線圖。
對抗抗生素耐藥性了解基因之間的依賴關係有助於識別使抗生素耐藥性成為可能的“支援作用”基因，為靶向**鋪平道路。
減緩氣候變化這項研究的見解可能有助於設計可以捕獲碳或降解汙染物的工程微生物，從而為應對氣候變化做出貢獻。
醫療應用遺傳相互作用的可用性有可能通過提供疾病風險和療效的新指標來徹底改變個性化醫療。