13.1: 通过基因组比较的进化关系

林奈对生物体的传统分类称为分支学，它基于生物体物理特性的差异，科学家们通常构建了称为树状图的树，以直观地表示这些分裂和群体。

然而，随着现代技术的出现，比较 DNA 已成为构建此类树的常见方法。如果检查单个物种（如人类）的序列数据，则遗传密码的相似度非常高，约为 99.9%，因为生物体的遗传密码是从父母传递给后代的。

人类也与其他物种（如黑猩猩和小鼠）共享大部分 DNA 密码，但人类 DNA 与他们的 DNA 之间的总体相似程度明显不同。这意味着可以根据物种遗传密码之间的相似或不同之处为物种组创建树木。这个分析领域结合了统计学、数学建模和计算机科学，是被称为生物信息学的领域的一部分。

用于创建这些树的遗传数据可以有多种形式。例如，在分子系统发育中，对一个或两个关键遗传位点进行测序，然后在感兴趣的物种之间进行比较。

然而，由于单个基因或遗传区域在不同物种中可能以截然不同的速度进化，甚至通过水平基因转移在不同物种之间进行交换，因此这些小规模的遗传调查可能并不总是提供准确的系统发育。

在细菌系统发育中，经常使用一种称为多位点序列分型或 MLST 的技术。这种方法在多个遗传区域生成序列 – 通常是对细胞功能至关重要的管家基因，因此在物种之间是保守的。

然而，看家基因可能进化缓慢，因此，使用 MLST 很难获得菌株水平的分辨率。

最后，全基因组测序 （WGS） 可用于阐明进化关系。这种方法涉及对生物体的完整基因组进行测序，包括真核生物中的线粒体 DNA，甚至植物中的叶绿体 DNA。

WGS 以精细的分辨率比对整个基因组，可以识别突变或物种特异性标记、分支点，甚至单个物种的菌株或种群。在更有针对性的测序中可能会遗漏这些精细的细节。