Оглавление
- 1 Эволюционная емкость
- 1.1 Эволюционная емкость
- 1.2 Переключатели и фенотипические стабилизаторы
- 1.3 Неразборчивость в ферментах
- 1.4 Сопровождающие и Hsp90
- 1.5 Гроэль и дрожжевой прион [PSI+]
- 1.6 Генетические нокауты
- 1.7 Гены-конденсаторы у дрожжей
- 1.8 Различия между одноэлементными и дублирующими конденсаторами
- 1.9 Функциональная избыточность
- 1.10 Фенотипические конденсаторы у дрожжей
- 1.11 Компьютерное моделирование
- 1.12 Факультативный секс
- 1.13 Полный текст статьи:
- 2 Эволюционная емкость
Эволюционная емкость
-
Эволюционная емкость
- Накопление и высвобождение вариаций, подобно электрическим конденсаторам
- Живые системы устойчивы к мутациям, но при стрессе устойчивость нарушается
- Эволюционный конденсатор переключает генетические вариации между скрытым и выявленным состояниями
-
Переключатели и фенотипические стабилизаторы
- Переключатели включают и выключают устойчивость к фенотипическим, а не генетическим вариациям
- Фенотипические стабилизаторы не соответствуют аналогии с емкостью
-
Неразборчивость в ферментах
- Ферменты могут осуществлять побочные реакции, которые могут стать отправной точкой для адаптивной эволюции
- Мутации в гене B-лактамазы могут вызывать устойчивость к антибиотикам
-
Сопровождающие и Hsp90
- Сопровождающие помогают в сворачивании белка, что может включать ранее скрытую генетическую изменчивость
- Hsp90 может действовать как эволюционный конденсатор, вызывая новые фенотипы
-
Гроэль и дрожжевой прион [PSI+]
- Избыточное производство GroEL повышает устойчивость к мутациям
- Sup35p в форме приона [PSI+] увеличивает частоту ошибок трансляции, что может способствовать эволюции
-
Генетические нокауты
- Нокауты генов могут идентифицировать новые гены или области генома, функционирующие как эволюционные конденсаторы
- У Drosophila melanogaster дефицит генов выявляет различия в морфологии крыльев
- У дрожжей нокаут генов, регулирующих хроматин, увеличивает различия в экспрессии между видами
-
Гены-конденсаторы у дрожжей
- Гены-конденсаторы экспрессируют белки, действующие как сетевые узлы в интерактоме клетки
- Гены-конденсаторы с меньшей вероятностью имеют паралоги в других частях генома
-
Различия между одноэлементными и дублирующими конденсаторами
- Одноэлементные конденсаторы часто являются частью сильно взаимосвязанных комплексов.
- Дублирующие конденсаторы более тесно связаны и взаимодействуют с несколькими большими комплексами.
- Онтологии генов одноэлементных и дублирующих конденсаторов различаются.
-
Функциональная избыточность
- Механизм действия фенотипических конденсаторных генов связан с функциональной избыточностью.
- Удаление кодирующих участков с большим количеством паралогов минимально влияет на экспрессию.
- Синглетные и дублирующие конденсаторы демонстрируют неполную функциональную избыточность.
-
Фенотипические конденсаторы у дрожжей
- Фенотипические конденсаторы экспрессируются в ключевых регуляторных областях.
- Удаление таких генов не приводит к летальному исходу, но не обеспечивает полной функциональности.
- Функциональная избыточность связана с синтетически-летальными взаимодействиями.
-
Компьютерное моделирование
- Компьютерное моделирование показало, что многие экспрессируемые гены могут выявлять фенотипические вариации при удалении.
- Конденсаторные гены являются яркими примерами таких генов.
- Емкость – это особенность сложных генных сетей, возникающая в сочетании с канализацией.
-
Факультативный секс
- Рецессивные мутации могут быть загадочными у гетерозигот.
- Факультативный секс может выступать как эволюционный конденсатор, создавая гомозиготы.
- Факультативный секс также может разрушать комбинации аллелей с фенотипическими эффектами.