无性繁殖生物中基因组GC含量在随机扰动下的简单模型
摘要：基于GC->AT和AT->GC的突变速率，提出了一个模型来描述基因组GC含量随时间的演化。通过应用It^o微积分，可以证明，如果无性繁殖生物的突变速率受到随机扰动的影响且这些扰动随时间可变，将会产生一些影响。例如，会出现额外的布朗运动术语，影响核苷酸的变异性；随机扰动突变速率的变异性越大，布朗运动术语的影响就越强。减少随机扰动的影响，以减少适应度下降和有害突变，很可能意味着将资源投入到基因组修复系统中。因此，许多生物中稳定的突变速率可能是减少布朗运动术语影响的进化策略。此外，如果基因组GC含量的变化（即变量位点或单核苷酸多态性）增加和减少的可能性相等，类似于实验室中观察到的修复酶敲除和选择性压力消失的情况，物种的基因组很可能会退化，除非有无限的资源可用。这些影响仅是允许随机扰动影响AT和GC突变速率的结果，无法通过标准的非随机方法得到。最后，在随机设置中提出了基因组GC含量演化模型与经典的Luria-Delbr"uck突变模型之间的联系。
作者：Jon Bohlin
论文ID：2201.03003
分类：Quantitative Methods
分类简称：q-bio.QM
提交时间：2022-01-11