Вывод формы глобального эпистаза

Связи между генотипом и фенотипом общеизвестно сложны. Возникающие специфические взаимодействия между определёнными комбинациями мутаций трудно предсказать. Тем не менее становится всё более очевидно, что многие взаимодействия можно понять в терминах глобального эпистаза. Иными словами, мутации могут аддитивно влиять на некоторый лежащий в основе ненаблюдаемый признак, который затем преобразуется в наблюдаемый фенотип посредством нелинейной функции в результате последующих биофизических и клеточных процессов. В данной работе мы выводим форму такого глобального эпистаза для трёх белков на основе опубликованных данных высокопроизводительного мутагенеза. Для этого мы разрабатываем процедуру оценивания методом максимального правдоподобия, используя гибкое семейство монотонных нелинейных функций, представленных базисом I-сплайнов. Наш анализ выявляет выраженные нелинейности во всех трёх белках; для некоторых белков модель с глобальным эпистазом объясняет практически всю измеренную вариабельность, тогда как для других мы также обнаруживаем существенный локальный эпистаз. Этот метод позволяет проверять гипотезы о форме глобального эпистаза и различать компоненты дисперсии, обусловленные глобальным эпистазом, локальным эпистазом и погрешностью измерения.