The evolution of plasmid stability: Are infectious transmission and compensatory evolution competing evolutionary trajectories?

پلاسمید های کنجوقی گسترده هستند و نقش مهمی در تکامل باکتری ها بوسیله تسریع سازگاری از طریق انتقال ژن افقی ایفا می کنند. با این حال، توضیح پایداری طولانی مدت پلاسمید ها همچنان به چالش کشیده می شود؛ زیرا از دست رفتن جدایی ناپذیر و هزینه های حمل و نقل پلاسمید باید از دست رفتن پلاسمید ها، هرچند انتخاب تمیز کردن، رانندگی کند. مطالعات نظری و تجربی دو مسیر کلیدی تکاملی را برای ثبات پلاسمید نشان می دهد: اولا تکامل مقادیر بالای اسپکتروسکوپی، پلاسمید ها را قادر می سازد تا از طریق انتقال افقی به عنوان عوامل عفونی زنده بمانند، و دوم، تکامل جبرانی برای کاهش هزینه های پلاسمید حمل می شود. پلاسمید ها چطور این دو استراتژی تکاملی برای تعامل با ثبات پلاسمید تعامل دارند، نامشخص است. در اینجا، ما ادبیات تکامل ثبات پلاسمید را خلاصه می کنیم و سپس از مدل سازی مبتنی بر فرد استفاده می کنیم تا به بررسی تکامل تکامل بین تکامل سرعت پلاسمید کانجایی و بهبود هزینه ها بپردازیم. ما دریافتیم که به طور جداگانه هر دو استراتژی ثبات پلاسمید را ارتقا می دهند و با هم به منظور افزایش احتمال بقای پلاسمید عمل می کنند. با این حال، با توجه به هزینه های ذاتی افزایش نرخ همجوشی، به ویژه در مواردی که احتمال پیگیری موفقیت آمیز وجود دارد، مدل ما پیش بینی می کند که بهبود یافتن راه حل های طولانی مدت برای تکامل باکتری های پلاسمید پایدار است. بنابراین، مدل ما نشان می دهد که روابط باکتری-پلاسمید باید به سمت هزینه های پلاسمید پایین تر حرکت کنند که ممکن است تکامل پلاسمید های بسیار متشکل از "عفونی" را کنترل کند.