Bridging the physical scales in evolutionary biology: from protein sequence space to fitness of organisms and populations

شکاف میان خواص مولکولی پروتئین و سازگاری ارگانیسم / جمعیت برای درک فرایندهای تکاملی ضروری است. این کار نیاز به ادغام چندین مقیاس فیزیکی از سازمان های بیولوژیکی، که هر کدام با مجموعه متمایز مکانیسم ها و محدودیت ها تعریف می شود، به یک مدل واحد متحد می شود. مقیاس مولکولی محدودیت هایی است که توسط خواص فیزیکی و شیمیایی پروتئین ها و زیربناهای آنها تحمیل می شود که منجر به کم کردن و اثرات اپیستاتیک (غیر افزایشی) جهش می شود. در مقیاس سیستم ها، شبکه های بیولوژیکی موجب تحریک بیان پروتئین می شوند و می توانند اثرات تناسب اندام جهش ها را بافر یا افزایش دهند. مقیاس جمعیت تحت تأثیر ورودی های جهش یافته، رژیم های انتخابی و تغییرات تصادفی که بر اندازه و ساختار جمعیت ها تأثیر می گذارند، که در نهایت سرنوشت تکاملی جهش ها را تعیین می کند. در اینجا، ما پیشرفت های اخیر در تئوری، شبیه سازی های کامپیوتری و آزمایشات را خلاصه می کنیم که درک ما از ارتباط بین مقیاس های مختلف جبری در زیست شناسی را پیش می برد.