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Ziheng Yang

Ziheng Yang FRS ( chino :杨子恒; nacido el 1 de noviembre de 1964) es un biólogo chino . Ocupa la Cátedra RA Fisher de Genética Estadística [1] en el University College de Londres [ 2] y es el Director del Centro RA Fisher de Biología Computacional en el UCL. Fue elegido miembro de la Royal Society en 2006. [2]

Carrera académica

Yang se graduó de la Universidad Agrícola de Gansu con una licenciatura en 1984, y de la Universidad Agrícola de Beijing con una maestría en 1987 y un doctorado en 1992. [3]

Después de su doctorado, trabajó como investigador postdoctoral en el Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge (1992-1993), el Museo de Historia Natural (Londres) (1993-1994), la Universidad Estatal de Pensilvania (1994-1995) y la Universidad de California en Berkeley (1995-1997), antes de ocupar un puesto docente en el Departamento de Biología del University College de Londres. Fue profesor (1997), profesor adjunto (2000) y luego catedrático (2001) en el mismo departamento. Fue nombrado titular de la Cátedra RA Fisher de Genética Estadística en la UCL en 2010.

Yang ocupó varios puestos de profesor visitante. Fue profesor visitante asociado en el Instituto de Matemática Estadística (Tokio, 1997-8), profesor visitante en la Universidad de Tokio (2007-8), el Instituto de Zoología de Pekín (2010-1), la Universidad de Pekín (2010), el Instituto Nacional de Genética, Mishima, Japón (2011), y el Instituto Suizo de Tecnología (ETH), Zúrich (2011). En 2008-2011, fue profesor titular de la Cátedra Changjiang en la Universidad Sun Yat-sen , con un premio del Ministerio de Educación de China. De 2016 a 2019, fue profesor visitante en el Instituto Nacional de Genética, Japón. En 2017-8, fue becario Radcliffe en el Instituto Radcliffe de Estudios Avanzados de la Universidad de Harvard. [4]

Trabajo en evolución molecular y filogenética.

En la década de 1990, Yang desarrolló una serie de modelos y métodos estadísticos que se han implementado en programas de software de máxima verosimilitud y bayesianos para el análisis filogenético de datos de secuencias de ADN y proteínas. Hace dos décadas, Felsenstein había descrito el algoritmo de poda para calcular la verosimilitud en una filogenia. [5] [6] Sin embargo, el modelo asumido de cambio de caracteres era simple y, por ejemplo, no tiene en cuenta las tasas variables entre los sitios de la secuencia. Al ilustrar el poder de los modelos estadísticos para dar cabida a las principales características del proceso evolutivo y abordar importantes cuestiones evolutivas utilizando datos de secuencias moleculares, los modelos y métodos que desarrolló Yang tuvieron un gran impacto en la controversia cladístico-estadística de la época y desempeñaron un papel importante en la transformación de la filogenética molecular.

Yang desarrolló un modelo de máxima verosimilitud de la variación de la tasa evolutiva distribuida gamma entre sitios en la secuencia en 1993-4. [7] [8] Los modelos que desarrolló para el análisis combinado de datos heterogéneos [9] [10] se conocen posteriormente como modelos de partición y modelos de mezcla.

Junto con Nick Goldman , Yang desarrolló el modelo de codones de sustitución de nucleótidos en 1994. [11] Esto formó la base para el análisis filogenético de genes codificadores de proteínas para detectar la adaptación molecular o la evolución darwiniana a nivel molecular. Una corriente de artículos siguió esto para extender el modelo original para acomodar presiones de selección variables (medidas por la relación dN/dS) entre linajes evolutivos o entre sitios en la secuencia de proteína. Los modelos de rama permiten que diferentes ramas tengan diferentes relaciones dN/dS entre ramas en el árbol y pueden usarse para probar la selección positiva que afecta a linajes particulares. [12] Los modelos de sitio permiten diferentes presiones selectivas en diferentes aminoácidos en la proteína y pueden usarse para probar la selección positiva que afecta solo a unos pocos sitios de aminoácidos. [13] [14] [15] Y los modelos de sitio de rama intentan detectar la selección positiva que afecta solo a unos pocos sitios de aminoácidos a lo largo de linajes preespecíficos. [16] [15] Un libro reciente revisa los desarrollos recientes en esta área. [17]

Yang desarrolló el método estadístico (Bayes empírico) para reconstruir secuencias ancestrales en 1995. [18] Comparado con el método de parsimonia de reconstrucción de secuencias ancestrales (es decir, el algoritmo Fitch-Hartigan), [19] [20] este tiene las ventajas de utilizar información de longitud de rama y de proporcionar una evaluación probabilística de las incertidumbres de reconstrucción.

Junto con Bruce Rannala, Yang introdujo la estadística bayesiana en la filogenética molecular en 1996. [21] [22] La estadística bayesiana es ahora una de las metodologías estadísticas más populares que se utilizan en el modelado y la inferencia en la filogenética molecular. Los recientes y apasionantes avances en la filogenética bayesiana se resumen en un libro editado [23] y en el capítulo 8 del libro de Yang. [24]

Yang y Rannala también desarrollaron el modelo de coalescencia multiespecie [25] , que ha surgido como el marco natural para el análisis comparativo de datos de secuencias genómicas de múltiples especies, incorporando el proceso de coalescencia tanto en especies modernas como en ancestros extintos. El modelo se ha utilizado para estimar el árbol de especies a pesar de la heterogeneidad del árbol genético entre regiones genómicas [26] [27] [28] y para delimitar/identificar especies [29] . Yang defiende el método de inferencia de verosimilitud completa bayesiano, utilizando el método Monte Carlo de cadena de Markov para promediar sobre árboles genéticos (genealogías genéticas), acomodando incertidumbres filogenéticas [28] .

Yang mantiene el paquete de programas PAML (para análisis filogenético por máxima verosimilitud) [30] y el programa de Monte Carlo de cadena de Markov bayesiana BPP (para filogenética y filogeografía bayesianas). [31]

Trabajar en principios de inferencia estadística y estadística computacional.

Yang estudió la paradoja del árbol estrella, que consiste en que la selección de modelos bayesianos produce probabilidades posteriores falsamente altas para los árboles binarios si los datos se simulan bajo el árbol estrella. [32] [33] Un caso más simple que muestra comportamientos similares es la paradoja de la moneda justa. [33] El trabajo sugiere que la selección de modelos bayesianos puede producir un comportamiento polarizado desagradable que apoya un modelo con toda su fuerza mientras rechaza los otros, cuando los modelos en competencia están todos mal especificados e igualmente equivocados. [34]

Yang ha trabajado extensamente en algoritmos de Monte Carlo de cadenas de Markov, derivando muchos algoritmos de Metropolis-Hastings en filogenética bayesiana. [35] Un estudio que examinó la eficiencia de propuestas MCMC simples reveló que el movimiento de caminata aleatoria gaussiana bien estudiado es menos eficiente que el movimiento de caminata aleatoria uniforme simple, que a su vez es menos eficiente que los movimientos bactrianos, movimientos bimodales que suprimen valores muy cercanos al estado actual. [36]

Actividades profesionales

Yang enseñó en el Taller de Woods Hole sobre Evolución Molecular.

Fue coorganizador de la Reunión de Discusión de la Royal Society sobre "Desafíos estadísticos y computacionales en la filogenética molecular y la evolución" del 28 al 29 de abril de 2008, [37] y de la Reunión de Discusión de la Royal Society sobre "Datación de la divergencia de especies usando rocas y relojes", del 9 al 10 de noviembre de 2015. [38]

Desde 2009, ha sido coorganizador de un taller anual sobre evolución molecular computacional (CoME), que se ha celebrado en Sanger/Hinxton en los años impares y en Hiraklion, Creta, en los años pares.[1]

También organizó y enseñó en numerosos talleres en Beijing, China.

Premios y honores

2023-2025, Presidente de la Sociedad de Biología Molecular y Evolución [2]

2023, Medalla Darwin-Wallace, Sociedad Linneana de Londres [39]

2010, Medalla Frink para zoólogos británicos, Sociedad Zoológica de Londres [40]

2009, Premio al mérito en investigación de la Royal Society Wolfson

2008, Premio del Presidente a la trayectoria, Sociedad de Biología Sistemática [41]

2006, Miembro de la Royal Society, The Royal Society of London [3]

1995, Premio al Joven Investigador, Sociedad Americana de Naturalistas [4]

Libros

Referencias

  1. ^ "Genética, evolución y medio ambiente". Ucl.ac.uk . Consultado el 23 de junio de 2017 .
  2. ^ ab 'YANG, Prof. Ziheng', Who's Who 2011, A & C Black, 2011; edición en línea, Oxford University Press, diciembre de 2010; edición en línea, octubre de 2010, consultado el 11 de mayo de 2011 (se requiere suscripción)
  3. ^ "Iris Ver perfil". Iris.ucl.ac.uk . Consultado el 23 de junio de 2017 .
  4. ^ "Ziheng Yang | Instituto Radcliffe de Estudios Avanzados de la Universidad de Harvard". www.radcliffe.harvard.edu . Consultado el 1 de diciembre de 2017 .
  5. ^ Felsenstein, Joe (1973). "Métodos de máxima verosimilitud y de pasos mínimos para estimar árboles evolutivos a partir de datos sobre caracteres discretos". Syst. Zool . 22 (3): 240–249. doi :10.2307/2412304. JSTOR  2412304.
  6. ^ Felsenstein, Joe (1981). "Árboles evolutivos a partir de secuencias de ADN: un enfoque de máxima verosimilitud". J. Mol. Evol . 17 (6): 368–376. Bibcode :1981JMolE..17..368F. doi :10.1007/bf01734359. PMID  7288891. S2CID  8024924.
  7. ^ Yang, Ziheng (1993). "Estimación de máxima verosimilitud de la filogenia a partir de secuencias de ADN cuando las tasas de sustitución difieren según los sitios". Mol. Biol. Evol . 10 (6): 1396–1401. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040082 . PMID:  8277861.
  8. ^ Yang, Z (1994). "Estimación filogenética de máxima verosimilitud a partir de secuencias de ADN con tasas variables según los sitios: métodos aproximados". J Mol Evol . 39 (3): 306–314. Bibcode :1994JMolE..39..306Y. CiteSeerX 10.1.1.305.951 . doi :10.1007/bf00160154. PMID  7932792. S2CID  17911050. 
  9. ^ Yang Z, Lauder IJ, Lin HJ (1995). "Evolución molecular del genoma del virus de la hepatitis B". J. Mol. Evol . 41 (5): 587–596. Bibcode :1995JMolE..41..587Y. doi :10.1007/bf00175817. PMID  7490773. S2CID  9176917.
  10. ^ Yang Z. (1996). "Modelos de máxima verosimilitud para análisis combinados de datos de secuencias múltiples". J. Mol. Evol . 42 (5): 587–596. Bibcode :1996JMolE..42..587Y. CiteSeerX 10.1.1.19.6773 . doi :10.1007/bf02352289. PMID  8662011. S2CID  12660243. 
  11. ^ Goldman N, Yang Z (1994). "Un modelo basado en codones de sustitución de nucleótidos para secuencias de ADN codificantes de proteínas". Mol Biol Evol . 11 (5): 725–736. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040153 . PMID  7968486.
  12. ^ Yang, Ziheng (1998). "Pruebas de razón de verosimilitud para detectar la selección positiva y su aplicación a la evolución de la lisozima en primates". Mol. Biol. Evol . 15 (5): 568–573. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a025957 . PMID  9580986.
  13. ^ Nielsen, R.; Yang, Z. (1998). "Modelos de probabilidad para detectar sitios de aminoácidos seleccionados positivamente y aplicaciones al gen de la envoltura del VIH-1". Genética . 148 (3): 929–936. doi :10.1093/genetics/148.3.929. PMC 1460041 . PMID  9539414. 
  14. ^ Yang, Z.; Nielsen, R.; Goldman, N.; Pedersen, A.-MK (2000). "Modelos de sustitución de codones para la presión de selección heterogénea en sitios de aminoácidos". Genética . 155 (1): 431–449. doi :10.1093/genetics/155.1.431. PMC 1461088 . PMID  10790415. 
  15. ^ ab Yang, Ziheng; Wong, Wendy SW; Nielsen, Rasmus (1 de abril de 2005). "Inferencia bayesiana empírica de sitios de aminoácidos bajo selección positiva". Biología molecular y evolución . 22 (4): 1107–1118. doi : 10.1093/molbev/msi097 . ISSN  0737-4038. PMID  15689528.
  16. ^ Yang, Z.; Nielsen, R. (2002). "Modelos de sustitución de codones para detectar la adaptación molecular en sitios individuales a lo largo de linajes específicos". Mol. Biol. Evol . 19 (6): 908–917. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a004148 . hdl : 1813/32161 . PMID:  12032247.
  17. ^ Cannarozzi, Gina M.; Schneider, Adrian, eds. (2012). Evolución de codones: mecanismos y modelos . Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199601165.OCLC 784949340  .
  18. ^ Yang Z, Kumar S, Nei M (1995). "Un nuevo método de inferencia de secuencias ancestrales de nucleótidos y aminoácidos". Genética . 141 (4): 1641–1650. doi :10.1093/genetics/141.4.1641. PMC 1206894 . PMID  8601501. 
  19. ^ Fitch, Walter M. (1971). "Hacia la definición del curso de la evolución: cambio mínimo para una topología de árbol específica". Syst. Zool . 20 (4): 406–416. doi :10.2307/2412116. JSTOR  2412116.
  20. ^ Hartigan, JA (1973). "La evolución mínima se ajusta a un árbol determinado". Biometrics . 29 (1): 53–65. doi :10.2307/2529676. JSTOR  2529676.
  21. ^ Rannala B, Yang Z (1996). "Distribución de probabilidad de árboles evolutivos moleculares: un nuevo método de inferencia filogenética". J. Mol. Evol . 43 (3): 304–311. Bibcode :1996JMolE..43..304R. doi :10.1007/bf02338839. PMID  8703097. S2CID  8269826.
  22. ^ Yang Z, Rannala B (1997). "Inferencia filogenética bayesiana utilizando secuencias de ADN: un método de Monte Carlo de cadena de Markov". Mol. Biol. Evol . 14 (7): 717–724. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a025811 . PMID  9214744.
  23. ^ Chen, Ming-Hui; Kuo, Lynn; Lewis, Paul O., eds. (27 de mayo de 2014). Filogenética bayesiana: métodos, algoritmos y aplicaciones . Boca Raton: Chapman & Hall/CRC. ISBN 9781466500792.OCLC 881387408  .
  24. ^ Ziheng, Yang (2014). Evolución molecular: un enfoque estadístico (Primera edición). Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199602605.OCLC 869346345  .
  25. ^ Rannala B, Yang Z (2003). "Estimación bayesiana de los tiempos de divergencia de especies y tamaños de poblaciones ancestrales utilizando secuencias de ADN de múltiples loci". Genética . 164 (4): 1645–1656. doi :10.1093/genetics/164.4.1645. PMC 1462670 . PMID  12930768. 
  26. ^ Yang, Ziheng; Rannala, Bruce (1 de diciembre de 2014). "Delimitación de especies no guiada utilizando datos de secuencias de ADN de múltiples loci". Biología molecular y evolución . 31 (12): 3125–3135. doi :10.1093/molbev/msu279. ISSN  0737-4038. PMC 4245825 . PMID  25274273. 
  27. ^ Rannala, Bruce; Yang, Ziheng (1 de septiembre de 2017). "Inferencia de árboles de especies bayesianos eficientes bajo el coalescente multiespecie". Biología sistemática . 66 (5): 823–842. arXiv : 1512.03843 . doi :10.1093/sysbio/syw119. ISSN  1063-5157. PMC 8562347 . PMID  28053140. S2CID  3554064. 
  28. ^ ab Xu, Bo; Yang, Ziheng (1 de diciembre de 2016). "Desafíos en la estimación de árboles de especies bajo el modelo coalescente multiespecie". Genética . 204 (4): 1353–1368. doi :10.1534/genetics.116.190173. ISSN  0016-6731. PMC 5161269 . PMID  27927902. 
  29. ^ Yang, Ziheng; Rannala, Bruce (18 de mayo de 2010). "Delimitación bayesiana de especies utilizando datos de secuencias de loci múltiples". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (20): 9264–9269. Bibcode :2010PNAS..107.9264Y. doi : 10.1073/pnas.0913022107 . ISSN  0027-8424. PMC 2889046 . PMID  20439743. 
  30. ^ Yang, Ziheng (2007). "PAML 4: Análisis filogenético por máxima verosimilitud". Mol. Biol. Evol . 24 (8): 1586–1591. doi : 10.1093/molbev/msm088 . PMID:  17483113.
  31. ^ Yang, Ziheng (1 de octubre de 2015). "El programa BPP para la estimación de árboles de especies y la delimitación de especies". Zoología actual . 61 (5): 854–865. doi : 10.1093/czoolo/61.5.854 . ISSN  1674-5507.
  32. ^ Yang, Ziheng; Rannala, Bruce; Lewis, Paul (1 de junio de 2005). "La longitud de rama a priori influye en la probabilidad posterior bayesiana de la filogenia". Biología sistemática . 54 (3): 455–470. doi : 10.1080/10635150590945313 . ISSN  1063-5157. PMID  16012111.
  33. ^ ab Yang, Ziheng (1 de agosto de 2007). "Paradoja del equilibrio justo, paradoja del árbol estrella y filogenética bayesiana". Biología molecular y evolución . 24 (8): 1639–1655. doi : 10.1093/molbev/msm081 . ISSN  0737-4038. PMID  17488737.
  34. ^ Yang, Ziheng; Zhu, Tianqi (5 de febrero de 2018). "La selección bayesiana de modelos mal especificados es demasiado confiada y puede causar probabilidades posteriores espurias para los árboles filogenéticos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 115 (8): 1854–1859. Bibcode :2018PNAS..115.1854Y. doi : 10.1073/pnas.1712673115 . PMC 5828583 . PMID  29432193. 
  35. ^ Ziheng, Yang (2014). Evolución molecular: un enfoque estadístico (Primera edición). Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199602612.OCLC 869346345  .
  36. ^ Yang, Ziheng; Rodríguez, Carlos E. (26 de noviembre de 2013). "Búsqueda de núcleos de propuesta de Monte Carlo de cadenas de Markov eficientes". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 110 (48): 19307–19312. Bibcode :2013PNAS..11019307Y. doi : 10.1073/pnas.1311790110 . ISSN  0027-8424. PMC 3845170 . PMID  24218600. 
  37. ^ "Desafíos estadísticos y computacionales en filogenética molecular y evolución". Royal Society .
  38. ^ "Datación de divergencias entre especies mediante rocas y relojes". Royal Society .
  39. ^ "La medalla Darwin-Wallace" . Consultado el 9 de junio de 2023 .
  40. ^ "Ganadores de la Medalla Frink de la ZSL para zoólogos británicos" (PDF) . Static.zsl.org . Consultado el 23 de junio de 2017 .
  41. ^ "Sociedad de Biólogos Sistemáticos (SSB)". Sociedad de Biólogos Sistemáticos .

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