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Comparative genome analysis involves establishing the correspondence between genes or other genomic features in different organisms, which makes it possible to trace the evolutionary processes responsible for the divergence of two genomes. A multitude of evolutionary events shape genome evolution, including point mutations, duplication, lateral transfer, inversion, transposition, deletion, insertion, hybridization, polyploidization, and endosymbiosis. The complexity of genome evolution poses many exciting challenges to developers of mathematical models and algorithms, who have recourse to a spectrum of algorithmic, statistical, and mathematical techniques. Many of these studies are based on the detection of sequence homology to assign sequences to protein families. Comparative genomics also provides a powerful tool for studying evolutionary changes among organisms, helping to identify genes that are conserved among species, as well as genes that give each organism its unique characteristics. The effect of comparative genomics on our understanding of major aspects of the evolution of life is profound, leading to the new notion of "genomes in flux". One major challenge in comparing genomes is that genes are often lost or duplicated over evolutionary time, and combining sequence similarity with gene order could make comparisons between distantly related species more robust.
比較ゲノム解析には、異なる生物の遺伝子またはその他のゲノム特徴間の対応関係を確立することが含まれ、これにより 2つのゲノムの分岐の原因となる進化プロセスを追跡することが可能になります。点突然変異、重複、側方転移、逆転、転位、欠失、挿入、ハイブリダイゼーション、倍数体化、内部共生などの多数の進化的事象がゲノム進化を形成します。ゲノム進化の複雑さは、さまざまなアルゴリズム、統計、数学的手法を利用する数学モデルやアルゴリズムの開発者に、多くの刺激的な課題を突きつけています。これらの研究の多くは、配列をタンパク質ファミリーに割り当てるための配列相同性の検出に基づいています。比較ゲノミクスは、生物間の進化的変化を研究するための強力なツールも提供し、種間で保存されている遺伝子や、各生物に固有の特性を与える遺伝子を特定するのに役立ちます。生命の進化の主要な側面に対する私たちの理解に対する比較ゲノミクスの影響は大きく、「流動するゲノム」という新しい概念につながります。ゲノムを比較する際の大きな課題の1つは、進化の過程で遺伝子が失われたり重複したりすることが多く、配列の類似性と遺伝子の順序を組み合わせることで、遠縁の種間の比較をより堅牢にすることができる可能性があることです。