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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
背景：新陳代謝可以透過其生化反應的變化而進化，這些變化是由水平基因轉移和基因刪除等過程引起的。雖然這些變化需要保持生物體在其環境中的生存能力，但它們可以改變其他重要特性，例如新陳代謝的最大生物量合成率及其對遺傳和環境變化的穩健性。這些特性是否可以在演化中得到調節，取決於所有或大多數可行的新陳代謝（那些可以合成所有必需的生物質前體的新陳代謝）是否在所有可能的新陳代謝的空間中相互連接。連結性意味著任何兩種可行的新陳代謝都可以透過一系列單一反應變化相互轉化，從而保持活力完好無損。如果一組可行的新陳代謝是斷開的且高度分散的，那麼歷史偶然性就變得很重要，並限制代謝特性的改變，以及進化中可獲得的新陳代謝表型的數量。結果：我們在這裡透過計算探索了兩個可能的新陳代謝的巨大空間，以詢問可行的新陳代謝是否相關。我們發現，除了最簡單的新陳代謝之外，大多數可行的新陳代謝都可以透過單一的保留活力的反應變化而相互轉化。如果情況並非如此，則由多種反應組成的替代重要代謝途徑是造成這種情況的原因，但此類途徑並不常見。結論：因此，新陳代謝是高度可進化的，因為它的特性可以透過連續改變個體反應來微調。歷史偶然性並沒有強烈限制新代謝表型的起源。