선택이 약하다

Weak selection

진화생물학에서 약한 선택은 다른 표현형을 가진 개인이 유사한 적합성을 가질 때, 즉 한 표현형이 다른 표현형보다 약하게 선호된다.따라서 약한 선택은 안정된 [1]집단에서 여러 표현형의 유지를 설명하기 위한 진화 이론이다.

약한 선택은 Moran [1]공정에서 돌연변이의 유지를 설명하는 데만 사용할 수 있습니다.모란 과정은 출생과 사망이 쌍으로 이루어진 과정으로, 따라서 모집단 크기가 일정하게 유지됩니다.개체군의 크기가 증가하면 야생형과 돌연변이 표현형 모두 증식할 수 있으며, 하나의 표현형에 대한 선택이 약하면 둘 다 특별한 선택이 이루어지지 않는다.따라서 약한 선택은 작동하기 위해 유한한 모집단을 필요로 한다.그렇지 않으면 고정에 대한 기대가 없기 때문에 선택이 불가능합니다.

약선택의 결과는 유사한 고정확률을 가진 두 표현형이다.약한 선택은 두 대립 대립 유전자에 대한 고정 시간을 연장하는 데 작용합니다.따라서 약한 선택은 다중 대립 유전자가 [1]유지되는 집단에서 진화가 어떻게 큰 단계에서 일어날 수 있는지를 기술하는 모델을 제공한다.

두 표현형이 매우 유사한 적합성을 가질 수 있는 두 가지 기본적인 이유가 있다.한 가지 이유는 야생형과 돌연변이 사이의 표현형 차이는 크지만 돌연변이의 유의성은 미미하기 때문일 수 있다.예를 들어 색소침착의 변화가 있을 수 있습니다.또 다른 이유는 야생형과 돌연변이 사이의 표현형 차이가 꼬리 길이 변화 등 실제로 작기 때문일 수 있다.어느 경우든 선택압을 생성하는 환경에 의해 결정되는 돌연변이의 유의성은 다른 돌연변이에 비해 낮다.따라서 거의 중성 돌연변이는 약하게 [1]선택되는 표현형을 낳는다.

약한 선택은 모집단의 표현형 빈도를 지배하는 진화 역학이 주로 무작위 변동에 의해 움직이는 상황을 만든다.따라서 약한 선택은 약하게 선택되는 특성의 진화 역학에 대한 확률적 과정의 영향을 증가시킨다.예를 들어, 유전자 표류는 야생형을 없애면서 거의 중립에 가까운 돌연변이를 개체군의 지배적인 대립 유전자가 되게 할 수 있다.따라서 약한 선택은 모집단 크기의 영향에도 특히 민감하다.더 작은 집단에서는 유전적 표류와 같은 확률적 과정으로 인해 약하게 선택된 돌연변이가 훨씬 [2]더 쉽게 증식할 수 있다.

경험적으로, 익명이 아닌 치환들은 드로소필라 멜라노가스터와 아라비도시스(Arabidopsis)에서 약한 선택을 통해 증식하는 것으로 보고되었다.이러한 비중성 돌연변이는 유전자 조절 요소에 영향을 미칠 때 진화적으로 특별한 의미를 갖는 것으로 생각된다.이것은 유전자 발현이 결정적인 발달이기 때문에 잠재적으로 유기체의 형태학에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.또한 약한 선택은 코돈 사용편향으로 작용하여 비선호 코돈에 의한 돌연변이에서의 전사속도를 변화시킴으로써 유전자 발현 수준의 차이를 가져온다.따라서, 소위 "침묵한" 돌연변이조차도 유기체의 적합성에 약간의 변화를 가져올 수 있습니다.또한 유전자 복제는 약한 선택을 통해 명백한 기능성 돌연변이를 유지할 수 있는 또 다른 방법을 제공한다.중복 유전자 복제의 차이적 표현은 단백질이 새로운 [3]기능을 진화시킬 수 있는 메커니즘을 제공한다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Wild, G.; Traulsen, A. (2007). "The different limits of weak selection and the evolutionary dynamics of finite populations". Journal of Theoretical Biology. 247 (2): 382–390. Bibcode:2007JThBi.247..382W. doi:10.1016/j.jtbi.2007.03.015. PMID 17462673.
  2. ^ Kimura, M. (1968). "Evolutionary Rate at the Molecular Level". Nature. 217 (5129): 624–626. Bibcode:1968Natur.217..624K. doi:10.1038/217624a0. PMID 5637732. S2CID 4161261.
  3. ^ Ohta, T. (2002). "Near-Neutrality in Evolution of Genes and Gene Regulation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (25): 16134–16137. Bibcode:2002PNAS...9916134O. doi:10.1073/pnas.252626899. PMC 138577. PMID 12461171.