介绍：
一项开创性的研究挑战了进化是完全不相容的信念。 研究人员发现，基因组的进化轨迹可能受到其进化历史的影响，为合成基因组设计、抗生素耐药对抗、减缓气候变化和个性化医疗提供了启示。
关键事实：
研究人员质疑进化论的不可接受性，并提出了进化受基因组历史影响的观点。
该研究通过了解基因之间的相互作用，为各个领域提供了实际应用。
潜在的好处包括新的基因组设计、有针对性的抗生素耐药性**、气候变化解决方案和改进的个性化医疗。
**： 诺丁汉大学
一项开创性的研究发现，进化并不像以前想象的那么困难**，这使得科学家有可能探索哪些基因可用于解决现实世界的问题，例如抗生素耐药性、疾病和气候变化。
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，挑战了长期以来关于进化不可接受性的信念，并发现基因组的进化轨迹可能受到其进化历史的影响，而不是受到众多因素和历史偶然性的影响。
该研究由诺丁汉大学生命科学学院的James McKinney教授和Alan Biven博士以及诺丁汉特伦特大学的Maria Rosa Domingo-Sanans博士领导。
这项研究的意义同样具有革命性，“该研究的主要作者麦金尼教授说，”通过证明进化并不像我们曾经认为的那样随机，我们为合成生物学、医学和环境科学打开了一扇可能性的大门。 ”
研究小组分析了泛基因组 - 给定物种内所有基因的完整集合 - 以回答一个关键问题：进化是否可能，或者基因组的进化路径是否取决于其历史，因此不是今天。
使用一种称为随机森林的机器学习方法，结合来自单个细菌物种的2,500个完整基因组的数据集，该团队进行了数十万小时的计算机处理来解决这个问题。
在将数据输入高性能计算机后，该团队首先从每个基因组中的每个基因中制作了“基因家族”。
通过这种方式，我们可以在基因组之间进行相似性比较，“Domingo-Sanans博士说。
一旦确定了这些家族，研究小组就分析了它们在某些基因组中的存在模式，而在其他基因组中则缺失。
“我们发现，当另一个特定基因家族已经存在时，某些基因家族永远不会出现在一个基因组中，而在其他情况下，某些基因非常依赖于另一个基因家族的存在。 ”
事实上，研究人员已经发现了一个看不见的生态系统，基因可以相互合作或冲突。
这些基因之间的相互作用使进化的某些方面成为可能，我们现在有一种工具可以帮助我们制造它们，Domingo-Sanans博士补充道。
“例如，通过这项工作，我们可以开始探索哪些基因”支持“抗生素耐药基因。 因此，如果我们试图消除抗生素耐药性，我们不仅可以靶向焦点基因，还可以靶向它们的支持基因。 ”
我们可以使用这种方法来合成可用于开发新药或疫苗的新型遗传结构。 了解我们现在所知道的，为我们打开了一扇通往其他发现的大门。 ”
这项研究的影响是深远的，可能导致：
新颖的基因组设计使科学家能够设计合成基因组，为操纵遗传物质提供路线图。
对抗抗生素耐药性了解基因之间的依赖关系有助于识别使抗生素耐药性成为可能的“支持作用”基因，为靶向**铺平道路。
减缓气候变化这项研究的见解可能有助于设计可以捕获碳或降解污染物的工程微生物，从而为应对气候变化做出贡献。
医疗应用遗传相互作用的可用性有可能通过提供疾病风险和疗效的新指标来彻底改变个性化医疗。