The genetic code constrains yet facilitates Darwinian evolution.
The genetic code constrains yet facilitates Darwinian evolution.
复制标题
DOI：
10.1093/nar/gkt536
复制
发表时间：
2013-08
影响因子：
14.9
通讯作者：
Ostermeier M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Firnberg E;Ostermeier M
进化生物学的一个重要目标是了解影响进化动态和结果的限制因素。在这里，我们通过分析抗生素抗性基因 TEM-1 β-内酰胺酶的适应性突变和两个流感血凝素抑制剂基因中密码子替换的适合度分布来解决标准遗传密码结构限制进化的程度。我们发现遗传密码的结构显着限制了序列空间的自适应探索。然而，这些限制赋予了代码两个优点：限制氨基酸突变的能力，从而产生强烈的负面影响，最值得注意的是，能够丰富适应性突变。我们的研究结果支持这样的假设：标准遗传密码是通过选择压力形成的，以最大限度地减少突变的有害影响，同时通过施加适应性突变偏差来促进蛋白质的进化。
An important goal of evolutionary biology is to understand the constraints that shape the dynamics and outcomes of evolution. Here, we address the extent to which the structure of the standard genetic code constrains evolution by analyzing adaptive mutations of the antibiotic resistance gene TEM-1 β-lactamase and the fitness distribution of codon substitutions in two influenza hemagglutinin inhibitor genes. We find that the architecture of the genetic code significantly constrains the adaptive exploration of sequence space. However, the constraints endow the code with two advantages: the ability to restrict access to amino acid mutations with a strong negative effect and, most remarkably, the ability to enrich for adaptive mutations. Our findings support the hypothesis that the standard genetic code was shaped by selective pressure to minimize the deleterious effects of mutation yet facilitate the evolution of proteins through imposing an adaptive mutation bias.
登录
查看更多内容
影响因子：
4.5
作者：
Salverda ML;Dellus E;Gorter FA;Debets AJ;van der Oost J;Hoekstra RF;Tawfik DS;de Visser JA
通讯作者：
de Visser JA
影响因子：
4.5
作者：
Cambray, Guillaume;Mazel, Didier
通讯作者：
Mazel, Didier
DOI：
10.1073/pnas.1210309109
发表时间：
2012-10-09
影响因子：
11.1
作者：
Lee, Heewook;Popodi, Ellen;Foster, Patricia L.
通讯作者：
Foster, Patricia L.
影响因子：
64.8
作者：
Burch, CL;Chao, L
通讯作者：
Chao, L
影响因子：
5.6
作者：
CRICK, FHC
通讯作者：
CRICK, FHC