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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
許多真核生物的顯著特徵之一是其基因組的編碼和非編碼元件明顯存在大量冗餘。儘管可能具有演化優勢，但病毒基因組中冗餘序列的例子較少，尤其是那些具有 RNA 基因組的病毒。目前RNA病毒基因組中限制冗餘序列維持的因素尚不清楚。在這裡，我們使用菸草蝕刻病毒（一種植物 RNA 病毒），透過產生具有潛在有益基因重複的病毒來研究遺傳冗餘序列的穩定性。隨後，我們測試了這些病毒的生存能力並進行了實驗進化。我們發現所有基因複製事件都會導致活力喪失或病毒適應性顯著降低。此外，在分析演化病毒的基因組時，我們總是觀察到重複基因拷貝的刪除和祖先拷貝的維持。有趣的是，與傳代持續時間以及重複拷貝的大小和位置相關的重複基因的刪除動態存在明顯差異。基於實驗數據，我們開發了一個數學模型來表徵遺傳冗餘序列的穩定性，並表明適應度效應不足以預測基因組穩定性。還需要上下文相關的重組率，其中上下文是重複的基因及其位置。因此，我們的結果透過實驗證明了 RNA 病毒中基因重複的有害性質。除了先前描述的基因組大小的限制之外，我們還確定了降低重複基因維持可能性的其他因素。