Is cooperation favored by horizontal gene transfer?
Is cooperation favored by horizontal gene transfer?
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DOI：
10.1093/evlett/qrad003
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发表时间：
2023-06
影响因子：
5
通讯作者：
Wild, Geoff
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Scott, Thomas W.;West, Stuart A.;Dewar, Anna E.;Wild, Geoff
人们假设，通过允许基因在细菌之间跳跃，在质粒上进行水平基因转移可以促进合作的进化，从而增加合作基因座的遗传关联性。然而，我们从理论上证明，水平基因转移只有在质粒稀少的情况下才能略微增加关联性，因为在那里有许多无质粒细胞可供感染(水平基因转移的机会很多)。相比之下，当质粒普遍存在时，水平基因转移的机会很少，这意味着关联性没有明显增加，因此合作不受欢迎。因此，质粒进化成稀有的和合作的，或者共同的和不合作的，这意味着质粒频率和协作性永远不会同时很高。因此，由质粒频率和协作性的乘积给出的质粒介导的合作的总体水平始终可以忽略不计或很低。
It has been hypothesized that horizontal gene transfer on plasmids can facilitate the evolution of cooperation, by allowing genes to jump between bacteria, and hence increase genetic relatedness at the cooperative loci. However, we show theoretically that horizontal gene transfer only appreciably increases relatedness when plasmids are rare, where there are many plasmid-free cells available to infect (many opportunities for horizontal gene transfer). In contrast, when plasmids are common, there are few opportunities for horizontal gene transfer, meaning relatedness is not appreciably increased, and so cooperation is not favored. Plasmids, therefore, evolve to be rare and cooperative, or common and noncooperative, meaning plasmid frequency and cooperativeness are never simultaneously high. The overall level of plasmid-mediated cooperation, given by the product of plasmid frequency and cooperativeness, is therefore consistently negligible or low.
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