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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
由於基因表現對於演化適應很重要，因此其失調是適應不良的重要原因。當活化所需的轉錄因子 (TF) 不結合其調控區域時，失調的基因可能會錯誤地沉默（「關閉」）。相反，當通常不參與其活化的轉錄因子結合其調控區域時，錯誤調控的基因可能會被錯誤地活化（「開啟」），這種現像也稱為調控串擾。破壞或在 DNA 上產生 TF 結合位點的 DNA 突變是錯誤調節和串擾的重要來源。儘管調節不當會降低有機體在良好適應環境中的適應性，但它可能會在新環境中變得適應性強。在這裡，我推導出簡單而通用的數學表達式，這些表達式界定了錯誤監管可以適應的條件。這些表達取決於針對錯誤調節的選擇強度、充滿 TF 結合位點的 DNA 序列空間的比例以及為實現最佳適應而必須表達的基因的比例。然後，我使用來自 RNA 測序、蛋白質結合微陣列和基因組進化的經驗數據以及群體遺傳模擬來詢問何時可能滿足這些條件。我表明它們可以在現實情況下得到滿足，但這些情況可能因生物體和環境而異。我的分析提供了一個框架，在這個框架中，改進的理論和資料收集可以幫助我們證明監管不當在適應中的作用。它也表明，像 DNA 突變一樣的失調是生命中有助於推動達爾文進化論的眾多缺陷之一。