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遗德休烈研究穆勒棘轮的进化模型

发布时间 : 2020-03-31 12:24    点击量:
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研究穆勒棘轮的进化模型

突变和选择过程的平衡:种群可以分为携带不同数量有害突变的个体组

突变少的组通过选择扩增,但成员通过突变使其他组的成员松散

具有许多突变的群体繁殖程度不高,但通过突变获得成员

理查德·尼尔(richard neher)/发展生物学mpi

两项新的检查了这一过程的研究被称为穆勒棘轮,从而对棘轮的过程有了定量的了解,并说明了尽管有大量有害突变不断涌入,为什么种群不可避免地会灭绝

从原生动物到哺乳动物,进化创造了越来越复杂的结构和适应性更强的生物

由于大多数遗传突变都是有害的,这更加令人惊讶

特别是在不重组其基因的小型无性种群中,可能会积累不利的突变

这个过程在进化生物学中被称为穆勒棘轮

由美国遗传学家赫尔曼·约瑟夫·穆勒(hermann joseph muller)提出的棘轮预测基因组会不可逆转地退化,从而使单路上的种群灭绝

与美国同事合作,马克斯·普朗克发展生物学研究所的理查德·尼赫(richard neher)在数学上展示了穆勒斯棘齿的运作方式,并且他研究了尽管有害突变不断涌入,为什么种群不可避免地会灭绝的原因

绝大多数突变是有害的

德国特宾根马克斯·普朗克发展生物学研究所的马克斯·普朗克独立研究小组的负责人,人口遗传学家理查德·尼赫尔解释说,由于选择了具有更有利基因的个体,它们的繁殖更加成功,有害突变再次消失

但是,在少数人群中,例如在感染初期的无性繁殖病毒,情况并没有那么明确

理查德·尼尔(richard neher)说,然后这可能是偶然发生的,仅通过随机过程,病毒中有害的突变就会积累,无突变个体会灭绝

这被称为“穆勒棘轮棘爪”,至少在穆勒模型中不可逆

恒达装潢网站 穆勒(muller)于1964年发表了关于有害突变的进化意义的模型

然而,迄今为止,人们对棘轮过程缺乏定量的了解

来自加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的richard neher和boris shraiman现在发表了有关穆勒棘轮的新理论研究

他们选择了一个比较简单的模型,只有有害的突变对健康有相同的影响

科学家们假设是针对那些突变进行选择的,并分析了最适体人群的波动如何影响较弱体和整个人群

理查德·尼赫(richard neher)和鲍里斯·施莱曼(boris shraiman)发现,了解穆勒棘轮的关键在于反应缓慢:如果适者的人数减少,则平均适应度只有在延迟后才能降低

理查德·尼尔(richard neher)对结果的回应是,这种延迟的反馈会加速穆勒的棘轮

它越来越频繁地单击

我们的结果对于病毒种群和老虎种群的各种条件和参数值均有效

但是,他并不期望自然找到模型条件一对一

他解释说,建立模型是为了了解基本方面,确定关键过程

在第二项研究中,来自加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校和哈佛大学剑桥分校的理查德·尼赫,鲍里斯·史莱曼和其他几位美国科学家研究了一个小的无性种群如何逃脱穆勒棘轮事件

理查德·尼尔(richard neher)说,当有益的突变持续补偿通过穆勒棘轮积累的负突变时,这样的种群只能长时间保持稳定状态

对于他们的模型,科学家们假设环境是稳定的,并建议每个人口中都可能存在突变选择平衡

他们计算了维持平衡所需的有利突变率

结果令人惊讶:即使在不利的条件下,阳性突变的百分之几的相对较小的比例也足以??维持种群

这些发现可以解释线粒体的长期维持,线粒体是具有自己的基因组并无性分裂的所谓的细胞动力植物

总的来说,进化是由随机事件恒达装潢娱乐驱动的,或者正如理查德·尼赫尔(richard neher)所说:进化动力学是非常随机的

理查德·a·尼尔(richard a. neher),鲍里斯·斯莱曼(boris i. shraiman),健身分布的波动和穆勒棘轮的发生率

遗传学,卷

191,第1283-1293页,2012年8月

doi:10.1534 / genetics.112.141325

sidhartha goyal,daniel ck,elizabeth son,richard r,boris iman和michael i,《动态诱变选择平衡作为进化吸引子》

遗传学,卷

191,2012年8月

doi:10.1534 / genetics.112.141291

恒达装潢娱乐综合报道

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