Microbial evolution. Global epistasis makes adaptation predictable despite sequence-level stochasticity.
Microbial evolution. Global epistasis makes adaptation predictable despite sequence-level stochasticity.
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DOI：
10.1126/science.1250939
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发表时间：
2014-06-27
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Desai MM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kryazhimskiy S;Rice DP;Jerison ER;Desai MM
突变之间的上位性相互作用可以使进化轨迹取决于初始突变的偶然发生。我们使用酿酒酵母的实验进化来量化这种偶然性，发现64个密切相关的基因型之间的适应性差异。尽管存在这些差异，104进化克隆的测序表明，初始基因型并没有限制未来的突变轨迹。相反，重建的突变组合揭示了一种收益递减的上位性模式：有益的突变在更适合的背景中始终具有较小的影响。总之，这些结果表明，影响各种生物过程的有益突变是全局耦合的：它们相互作用很强，但只有通过它们对适应性的综合影响。因此，适应度进化遵循可预测的轨迹，即使序列级适应是随机的。
Epistatic interactions between mutations can make evolutionary trajectories contingent on the chance occurrence of initial mutations. We used experimental evolution in Saccharomyces cerevisiae to quantify this contingency, finding differences in adaptability between 64 closely related genotypes. Despite these differences, sequencing of 104 evolved clones showed that initial genotype did not constrain future mutational trajectories. Instead, reconstructed combinations of mutations revealed a pattern of diminishing returns epistasis: beneficial mutations have consistently smaller effects in fitter backgrounds. Taken together, these results show that beneficial mutations affecting a variety of biological processes are globally coupled: they interact strongly, but only through their combined effect on fitness. As a consequence, fitness evolution follows a predictable trajectory even though sequence-level adaptation is stochastic.
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影响因子：
3.3
作者：
Lang GI;Botstein D;Desai MM
通讯作者：
Desai MM
影响因子：
64.8
作者：
Burch, CL;Chao, L
通讯作者：
Chao, L
影响因子：
56.9
作者：
Wiser, Michael J.;Ribeck, Noah;Lenski, Richard E.
通讯作者：
Lenski, Richard E.
DOI：
10.1126/science.1187816
发表时间：
2010-06-04
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Bloom JD;Gong LI;Baltimore D
通讯作者：
Baltimore D
影响因子：
4.5
作者：
Rokyta, Darin R.;Joyce, Paul;Wichman, Holly A.
通讯作者：
Wichman, Holly A.