Некоторые численные характеристики больших геномов

Работа посвящена применению математических и компьютерных методов для исследования больших геномов. Представлены результаты первых расчетов для некоторых характеристик 10 больших геномов C. familiaris, G. gallus, D. rerio, M. musculus, R. norvegicus, A. mellifera, D. melanogaster, A. thaliana, C. elegans, в том числе генома человека H. sapiens. Полное число исследуемых генов около 200 000. Работа основывается на Теореме (Козлов Н.Н. ДАН (математика) 2007, Т. 412, № 5 (в печати)), которая устанавливает потенциал стандартного генетического кода для решения т.н. задачи блокировки генов применительно к наиболее обширным областям ДНК, где каждый ген кодирует только один белок. Показано, что блокировка не является случайной, не является экстремальной (как минимальной так и максимальной). Для генома человека, собаки, курицы, мыши, крысы, рыба-зебры среднее ее значение плотности блокировки более чем втрое меньше теоретического максимума и в 2.5 раз больше теоретического минимума. Теоретические значения устанавливаются Теоремой. Показано, что плюс- и минус-цепи ДНК блокированы как правило одинаково. Установлено не равновероятное участие блокирующих кодонов в блокировках: кодон TGA использован более 50% или почти столько же как и оба других кодона ТАА и ТАG. Наибольшее отклонение по этой и другим численным характеристикам (всего анализируются 5 характеристик) обнаружены у медоносной пчелы (Apis Mellifera), которую биологи считают вершиной эволюции среди насекомых.