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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
重組對於適應性演化的好處和壞處已經在理論上和實驗上進行了研究，預測和觀察相互矛盾。大多數相關實驗在不變的環境中檢查重組的影響，而不是研究其全基因組影響。在這裡，我們透過將新的營養 L-阿拉伯糖或吲哚引入到環境中，在不斷變化的環境中進化出了高度重組 R+ 或低度重組 R-大腸桿菌菌株的六個複製群體。該實驗的祖先菌株無法依靠這些營養物質存活，但 130 代的適應性進化足以使它們存活。重組賦予適應吲哚的族群更明顯的優勢。為了研究與此優勢相關的基因組變化，我們對實驗結束時從選定的重複中分離出的 384 個克隆的基因組進行了測序。這些基因組包含從點突變到大規模 DNA 擴增的複雜變化。在幾個候選適應性突變中，色氨酸酶調節因子 tnaC 中的突變脫穎而出，因為它所在的 tna 操縱子在吲哚代謝中具有已知的作用。高度重組群體之一也顯示出大量過量的大規模片段 DNA 擴增，其中包括 tna 操縱子。這一譜係也顯示了點突變和 DNA 擴增的一種獨特且潛在的適應性組合，這些點突變和 DNA 擴增可能彼此獨立地起源，稍後透過重組而加入。我們的數據表明，重組對於適應性演化的優勢在很大程度上取決於環境，它們可能與複雜的基因組變化有關。