Что такое селективно нейтральное генотипическое изменение?

Мутации в последовательностях ДНК или РНК не обязательно приводят к значительным изменениям функций белков, которые они кодируют (или, в случае рибозимов РНК, функции рибозимов). Это связано с тем, что по ряду причин изменение последовательности ДНК/РНК может незначительно изменить структуру и функцию рибозима/белка (функция, которая способствует приспособленности организма). Если два аллеля гена с разной последовательностью имеют эквивалентную функцию (опять же в отношении функции гена, обеспечивающего приспособленность), различия между ними селективно нейтральны.

Нейтральная сеть состоит из всех вариаций в последовательности гена, которые могут быть получены из другой последовательности (эквивалентной пригодности) с помощью мутации с одной парой оснований (это не единственный тип возможных мутаций, но они распространены и более распространены). скорее нейтральны, чем более радикальные изменения). Так, например (используя нереально короткую последовательность), если бы у меня был ген с последовательностью 0 AACAATGCTGACTGA и аллели 1 AACAATGCTGACTAA, 2 AACATGCTGACAGA, 3 AACAATGCTGACTGG с эквивалентной функцией, 1, 2 и 3 были бы напрямую связаны с 0 в нейтральной сети, так как все они отличаются от 0 на одну пару оснований. Последовательность 4 GACAATGCTGACTAA, если она имеет эквивалентную функцию, также была бы в сети, поскольку отличается на одну пару оснований от последовательности 1.

Взаимная доступность каждого гена в сети посредством мутаций означает, что я мог бы начать с любой из вышеперечисленных последовательностей и достичь любой из остальных посредством серии мутаций в одной паре оснований, которые проходят через сеть (т. е. я мог бы мутировать 0 в 4 с помощью первой мутирует в 1, другого члена сети, затем в 4).

Генотипическое пространство включает в себя последовательности всех существующих аллелей гена. Эта бумагапредполагает, что эти последовательности имеют тенденцию формировать эти сети и особенно развиваться в сторону сильно взаимосвязанных сетей. Это структурная информация, на которую ссылается автор. Нетрудно представить, как это может повысить устойчивость к вредным мутациям. Давайте подумаем о наших последовательностях сверху, представьте, если бы каждая последовательность была связана только с двумя другими выборочно нейтральными последовательностями, образующими длинную цепь. Последовательность AAACAATGCTGACTGA имеет длину 15 пар оснований с 45 возможными одиночными мутациями, если только две из них являются селективно нейтральными, вероятность мутации в нейтрального члена сети мала, и даже если вы натолкнетесь на нейтральную мутацию, ваш шанс на попадание еще одна нейтральная мутация в следующий раз (возврат назад или движение вниз по цепочке) по-прежнему составляет всего 2/45. Теперь представьте, что нейтральная сеть сильно взаимосвязана, с последовательностью 0, связанной с последовательностями 1, 2, 3 и несколькими другими нейтральными изменениями в 1 паре оснований, представьте, что эти последовательности связаны друг через друга другими нейтральными промежуточными соединениями (отстоящими от мутаций на 2 пары оснований). 0). Мало того, что вероятность того, что одна мутация будет нейтральной, выше, но и последующие мутации (помните, что они включают возвраты от предыдущих мутаций) с большей вероятностью останутся в сети (вы, скорее всего, вернетесь к 0.

Добились бы вы более долгосрочного успеха, прогуливаясь по плато для фитнеса или прогуливаясь по веревке для фитнеса, подвешенной над пропастью?