有益突变间存负性异位显性现象

近日来自美国休斯顿大学的进化生物学家Timothy Cooper及同事在菌群进化研究中发现有益突变间存在着负性异位显性现象，这一研究结果有将助于促使科学家们更深入地了解生物进化机制。这一研究结果在线发表在6月3日的著名国际期刊《科学》（Science）杂志上。 “我们开展这项研究的最初动机是希望了解生物体在不断适应环境变化的进化过程中起重要影响的因子，”Cooper说：“目前对于种群进化中突变间相互影响的研究仍是进化机制研究中一个较大的空白。我们的研究将帮助填补这一空白，推动研究人员更深入地了解种群进化机制。” 在这篇文章中，Cooper及研究小组对一种已培养数千代的菌群进行了重点研究。过去的研究结果表明相比于祖先菌群，这一菌群的环境适应性提高了近35%。研究人员鉴别了菌群中产生的有益基因突变，并尝试将所有的突变组合添加到祖先菌株中去。然而他们却惊讶地发现突变组合以一种奇特方式发挥着效应。研究人员发现这些促使细菌对环境适应性增强的突变并没有产生稳定的效应。随着添加的突变逐渐增多，这些突变基因之间的相互干扰愈加显著。看起来似乎所有的突变都在试图完成相同的任务由此而产生了相互竞争和抑制。 “研究结果表明随着不断添加新的有益突变，菌群对环境的适应性逐渐降低，”Cooper说：“这有点像我们在运动赛场上看到的一样，由顶尖级明星组成的运动队未必是最优秀的团队。” 尽管Cooper的研究团队开展这项研究已有5年的时间了，然而他表示他们的工作还只是一个开始，在未来他们将致力寻找能帮助他们预测种群进化的机制的广泛模式。随着不断加深对细菌突变相互作用的了解，这些研究发现将不仅能运用于揭示天然的菌群，还将能用于探索人体内菌群的进化机制。除了Cooper，这一研究小组的成员还包括大学生Aisha Khan，博士后工作人员Duy Dinh，以及密西根州里大学Richard Lenski教授，法国格勒诺布尔第一大学的Dominique Schneider。这一研究得到了美国国家科学基金会和美国国防部高级研究计划局的资金支助。另外，在同一期的《科学》杂志上来自哈佛大学的Chris Marx实验室研究了在不同培养基中不同细菌进化生成的有益突变之间的相互作用，他们同样发现了效益递减这一广泛的趋势。（来源：生物通何嫱）