CONSEQUENCES OF DELETERIOUS MUTATION
有害突变的后果
基本信息
- 批准号:6031733
- 负责人:
- 金额:$ 3.93万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:1989
- 资助国家:美国
- 起止时间:1989-08-01 至 2001-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
DESCRIPTION: Dr. Michael Lynch requests funds for a 5-year project to
investigate the nature and consequences of deleterious mutations. The
project is comprised of an empirical component and a theoretical
component. Empirical studies are proposed to determine the nature and
rate of accumulation of mutations in Daphnia and Escherichia coli.
Theoretical analyses of the effects of deleterious mutations on
extinction rates will be conducted through computer simulation.
The accumulation of spontaneous mutations will be monitored in lines
derived from natural populations of Daphnia and maintained as clones.
Inbred D. pulex and D. pulicaria lines will be generated by inducing
sexual reproduction and self-fertilization through 15 generations, and
four clonal replicates will be generated from each line. In order to
permit the accumulation of mutations without selective elimination, each
culture will be maintained by transferring a single randomly chosen
offspring to produce the next generation. Fitness, defined as survival
and reproduction through six clutches, will be assayed at 10-generation
intervals. The rate of change in fitness and the variance in fitness
among lines will be estimated. The nature and effects of the mutations
that accumulate will be characterized. Aspects to be analyzed include
environmental sensitivity, dominance, epistasis, and magnitude of
deleterious effects. Estimates obtained from Dr. Lynch's "four-equation"
method using clones derived directly from natural populations will be
compared to comparable estimates obtained from the mutation-accumulation
experiments.
A second empirical study will continue and expand on-going mutation-
accumulation experiments using E. coli. All lines will be passed
through a single-cell bottleneck each generation, with representative
cells frozen every 25 cycles. Various growth characteristics of each
line relative to representatives of the line in the initial cycle will
be assayed. Aspects of the accumulated mutations that will be estimated
include the distribution of effects on growth parameters, sensitivity
to environmental conditions, and epistasis. The experiment will be
repeated using growth-inhibiting and growth-enhancing environments in
order to explore the effects of stress on the rate of generation and
nature of mutations. Another extension involves monitoring strains
carrying known deficiencies in repair pathways.
Numerical simulations will be conducted to characterize the effects of
deleterious mutations on extinction rates under various breeding systems
including random mating, obligate asexuality, and obligate self-
fertilization. Mutational effects will be allowed to vary according to
a specified distribution, which may include beneficial as well as
deleterious mutations. The effects of the nature of epistasis
(positively or negatively synergistic) on the rate of accumulation will
be addressed. Mutations affecting fertility as well as viability will
be studied. The effects on extinction rates of variation in population
size and reproductive rate due to environmental factors as well as
mutations will be explored.
描述:迈克尔·林奇博士请求资助一个为期 5 年的项目
研究有害突变的性质和后果。 这
项目由实证部分和理论部分组成
成分。 建议进行实证研究以确定其性质和
水蚤和大肠杆菌突变累积率。
有害突变影响的理论分析
灭绝率将通过计算机模拟进行。
自发突变的积累将按线路进行监测
源自水蚤的自然种群并以克隆形式维持。
近交系 D. pulex 和 D. pulicaria 品系将通过诱导产生
有性繁殖和自体受精经过15代,以及
每行将产生四个克隆重复。 为了
允许突变的积累而不选择性消除,每个
将通过转移单个随机选择的文化来维持
产生下一代。 健身,定义为生存
并通过六窝繁殖,将在第 10 代进行检测
间隔。 适应度变化率和适应度方差
行之间将被估计。 突变的性质和影响
积累将被表征。 需要分析的方面包括
环境敏感性、优势、上位性和程度
有害影响。 根据林奇博士的“四方程”得出的估计
使用直接源自自然群体的克隆的方法将是
与从突变积累中获得的可比估计值相比
实验。
第二项实证研究将继续并扩大正在进行的突变——
使用大肠杆菌进行积累实验。 所有线路都会通过
每一代都通过单细胞瓶颈,具有代表性
每 25 个循环冷冻一次细胞。 各有不同的生长特性
线相对于初始周期中的线的代表将
进行化验。 将估计的累积突变的各个方面
包括对生长参数、敏感性的影响分布
环境条件和上位性。 实验将是
重复使用生长抑制和生长促进环境
为了探讨压力对生成速率的影响
突变的性质。 另一个扩展涉及监测菌株
携带已知的修复途径缺陷。
将进行数值模拟来表征效果
不同育种系统下对灭绝率的有害突变
包括随机交配、必然无性和必然自交
施肥。 突变效应将被允许根据
指定的分配,其中可能包括有益的以及
有害的突变。 上位性质的影响
(正或负协同)对积累率的影响
得到解决。 影响生育能力和生存能力的突变将
被研究。 种群变异对灭绝率的影响
大小和繁殖率受环境因素以及
将探索突变。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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